Untersuchung der Stabilitäten (p-T-Diagramm) ionischer und kovalenter Azide und Höchstdruck-Synthese neuer energetischer Materialien

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas M. Klapötke
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 46813467

Die zwei Stickstoff-Atome in Distickstoff werden durch eine der stärksten kovalenten Dreifachbindungen (945 kJ/mol) gebunden. Die kovalente Einfachbindung (145 kJ/mol) ist dagegen bedeutend schwächer. Daher wird die beträchtliche Energie von 800 kJ/mol frei, wenn ein Stickstoff-Netzwerk wie im kürzlich aus Distickstoff bei einem Druck, 110 GPa und einer Temperatur>2000 K synthetisierten „Polystickstoff“, das nur kovalente Einfachbindungen enthält, wieder zu Distickstoff umgesetzt wird. Damit kann „Polystickstoff“ mehr Energie speichern als jeder bisher bekannte nicht-nukleare Stoff. Ein neuer Denkansatz wäre, Zugang zu weiteren hochenergetischen Materialien dadurch zu finden, dass bereits bestehende stickstoffreiche Materialien wie Azide sehr hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt werden. Das Azid-Anion (Bindungsenergie 418 kJ/mol) enthält in linearer Anordnung drei doppelt gebundene Stickstoff-Atome. So könnte, ausgehend von Aziden, ein Netzwerk aus einfach gebundenen Stickstoff-Atomen schon bei viel niedrigerem Druck synthetisiert werden. Solche Hochdruck-Hochtemperatur-Synthesen könnten bei Variation der Kationengröße in der Reihe der Azide HN3, LiN3, NaN3, KN3, RbN3, CsN3 vorgenommen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Jürgen Evers