Let the sulfur in: Sulfidomolybdate und -wolframate der Erdalkali- und Seltenerdmetalle als vielversprechende Wirrtsmaterialien für Lumineszenzanwendungen

• Antragsteller: Dr. Ingo Hartenbach
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527525135

In diesem Projekt stehen die Synthese und Charakterisierung von Sulfidomolybdaten und -wolframaten der Erdalkali- und Seltenerdmetalle im Vordergrund. Diese Substanzklassen sind bislang noch gänzlich unerforscht, jedoch aufgrund der folgenden Eigenschaften der eingangs erwähnten Sulfidometallate durchaus interessant im Bereich der Lumineszenzanwendungen: 1. Im Unterschied zu den meisten anderen Sulfidokomplexen unterliegen die angesprochenen Molybdate und Wolframate nicht der Hydrolyse, sind also stabil gegenüber atmosphärischen Einflüssen. 2. Der Ligand-Metall Ladungsübertrag (ligand-to-metal charge transfer, LMCT) in diesen Einheiten, der als Antenne für die Anregungsenergie und deren Weitergabe an lumineszenzaktive Kationen in den entsprechenden Verbindungen genutzt werden kann, liegt im Bereich des sichtbaren Lichts. Die Synthese der Erdalkali- und Seltenerdmetall-Sulfidomolybdate und -wolframate wird den Majoritätsanteil des Projekts ausmachen. Hierbei kommen unterschiedlichste Synthesetechniken zur Anwendung, die neben der "klassischen" Festkörperreaktion auch mechanochemische, solvochemische und hydrothermale Methoden beinhalten, sowie Versuche in flüssigem Schwefelwasserstoff. Die letztgenannten Techniken versprechen dabei mildere und damit energieeffizientere Synthesebedingungen. Neben der Charakterisierung via Röntgenbeugung, Schwingungsspektroskopie und thermischer Analyse, liegt der Hauptfokus in den optischen Eigenschaften, so dass auch Spektroskopiemethoden wie Photolumineszenz- und diffuse Reflexionsspektroskopie einen großen Stellenwert haben werden. Nach erfolgreicher und optimierter Synthese der Zielverbindungen, sollen diese mit entsprechender Dotierung durch lumineszenzaktive Kationen im Idealfall so gute Leuchtstoffe werden, dass sie in den Bereich der Anwendung gelangen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen