Al-reiche mikroporöse Strukturen: Synthese, Strukturen, Eigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Wulf Depmeier
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5380926

Ein häufig in der Strukturchemie der Aluminosilikate gebrauchtes Argumentationsmuster ist unter dem Namen Loewenstein'sche Regel (aluminium avoidance rule) bekannt. Die Regel beschreibt die unbestreitbare Tatsache, daß in Strukturen mit eckenverknüpften TO4-Tetraedern (T = Si, Al) direkte Verknüpfungen von AlO4-Tetraedern energetisch ungünstig sind und daher vermieden werden. Das führt für Verhältnisse Al:Si = 1,0 dazu, daß in der Struktur SiO4 und AlO4 Tetraeder alternieren. Diese Regel gilt insbesondere für Gerüstsilikate mit der Gerüstzusammensetzung [AlxSi1-xO2]x- und genießt z. B. in der Zeolithchemie hohe Popularität. Eine weitere Eigenschaft der Al/Si-Substitution in solchen Strukturen ist ihre extreme Asymmetrie: Während Aluminosilikate mit 0 kleiner gleich Al:Si kleiner gleich 1 sehr häufig sind und in riesigen, geologisch relevanten Mengen auftreten, sind solche mit 1 kleiner Al:Si kleiner gleich o sehr selten. Dies gilt besonders für solche Strukturen, die nur eine topologische Sorte von Tetraedern enthalten. Die einzigen bekannten Beispiele scheinen zur Sodalithfamilie zu gehören. In diesem Projekt sollen reproduzierbare Präparationsrezepte für diese Phasen erarbeitet und die Produkte mit modernen Analysemethoden bezüglich ihrer Strukturen und Eigenschaften charakterisiert werden. Möglichkeiten zur Herstellung anderer Al-reicher mikroporöser Strukturen sollen erforscht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen