Hochdrucksynthese und Charakterisierung von Edelmetallboraten und -Silicaten

• Antragsteller: Dr. Jörn Bruns
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283970305

Ziel des geplanten Projektes ist die Synthese von sehr grundlegenden, bislang jedoch unbekannten Verbindungen der Edelmetalle. Die Darstellung von Edelmetallverbindungen bedarf in der Regel spezieller Reaktionsbedingungen, zumal die Metalle und ihre Verbindungen häufig reaktionsträge sind. In diesem Projekt werden diese speziellen Reaktionsbedingungen durch hohe Drücke und Temperaturen realisiert. Auf diese Weise sollen die bislang nahezu vollkommen unbekannten Edelmetallborate und ggf. sogar Edelmetallsilicate dargestellt werden. Hierzu sollen die jeweiligen reinen Metalle und/oder deren Verbindungen mit geeigneten Bor- bzw. Siliciumverbindungen unter Hochdruck-Hochtemperatur-Bedingungen umgesetzt werden. Der parallele Einsatz sehr starker fester Oxidationsmittel (SO3, K2S2O8, XeF2) soll dabei zum Erreichen hoher Oxidationsstufen der Metalle eingesetzt werden. Überdies sind für die Synthesen auch klassische Routen, wie z.B. Solvothermalsynthesen unter Hochdruck-Hochtemperaturbedingungen geplant. Die neuen Verbindungen werden umfassend charakterisiert. Mit Hilfe der Einkristallstrukturanalyse werden dabei die Zusammensetzung und der Aufbau der erhaltenen Produkte studiert. Darüber hinaus werden die Verbindungen mit Hilfe der Röntgenpulverdiffraktometrie (XRD), Infrarotspektroskopie (IR), Ramanspektroskopie und thermoanalytischen Methoden charak-terisiert. Wenn spezielle Oxidationsstufen oder ungewöhnliche Bindungssituationen vorliegen, kommen auch quantenchemische und magnetochemische Methoden zum Einsatz. Im gastgebenden Institut sind Hochdruck-Hochtemperaturreaktionen gängige Synthese-methoden. Überdies ist auch eine Multianvil-Apparatur vorhanden, welche die Synthese von größeren Probenmengen unter hohem Druck und hoher Temperatur ermöglicht. Das Know-How in der Präparation von Festkörpern unter hohen Drücken und Temperaturen und die ausgesprochene Expertise in der Boratchemie lassen das gastgebende Institut als die ideale Einrichtung erscheinen, um in Kombination mit den fundierten Erfahrungen des Antragstellers den Erfolg des geplanten Projektes sicherzustellen. Das Projekt hat darüber hinaus ein hohes Entwicklungspotential, zumal die gewonnenen Erkenntnisse nicht nur auf andere Metalle, sondern vor allem auch auf andere Stoffklassen, beispielsweise die gänzlich unbekannten Edelmetallcarbonate, übertragen werden sollen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Österreich
• Gastgeber: Professor Dr. Hubert Huppertz