Nanoparticles of Base Metals (Mg0, Al0, Gd0, Sm0)
Final Report Abstract
Durch Reduktion mit Alkalimetallpyridinyliden ([LiPy], [LiBipy]) in Pyridin und/oder Alkalimetallnaphthaliden ([LiNaph], [NaNaph]) in Ethern (z.B. THF) konnte eine große Zahl unedler Metalle in Form von Nanopartikeln hergestellt werden. Die Nanopartikel haben sehr kleine Durchmesser (1-3 nm), eine enge Größenverteilung (±0,2 nm) und sind in der Regel monokristallin (außer Hartmetallen wie Nb, Ta, Mo, W). Elektronenmikroskopie und Dynamische Lichtstreuung belegen die Partikelgröße. Röntgenabsorptions-spektroskopie (XANES), Röntgen- und Elektronenbeugung sowie Energiedispersive Röntgenspektroskopie zeigen die Reinheit der Metallnanopartikel. Viele dieser unedlen Metalle sind als Nanopartikel erstmals durch Füssigphasensynthese zugänglich (z.B. Seltenerdmetalle, Zr, Hf, V, Nb, Ta). Die erhaltenen Nanopartikel unedler Metalle sind hoch reaktiv. Insbesondere Pulverproben zeigen heftige Reaktionen mit Sauerstoff (Luft) oder Wasser, die mit den schweren Alkalimetallen vergleichbar sind. In Suspension (THF, Pyridin) sind die Nanopartikel kolloidal und chemisch (unter Argon) sehr stabil und können gezielt zur Reaktion gebracht werden. Mit dem erstmaligen Vorliegen einer großen Zahl an Nanopartikeln unedler Metalle bestehen jetzt vielfältige Möglichkeiten für Folgereaktionen nahe Raumtemperatur (<100 °C) in der flüssigen Phase und für Reaktionen an der Grenze zwischen homogenen und heterogenen Reaktionsbedingungen.
Publications
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