Röntgenpulverdiffraktometer

• Fachliche Zuordnung: Chemische Festkörper- und Oberflächenforschung
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 559318975

Wir möchten in diesem Großgeräteantrag ein neues Röntgenpulverdiffraktometer mit hoher Winkelauflösung zur Rietveld-Verfeinerung sowie der Möglichkeit temperaturabhängiger Messungen (20 °C – 1550 °C) beschaffen. Derzeit verfügen die Institute der Anorganischen Chemie an der Heinrich-Heine-Universität (HHU) Düsseldorf über ein funktionstüchtiges großes Röntgenpulverdiffraktometer (Malvern Panalytical X’Pert Pro, mit Cu Kα-Strahlung und Bragg-Brentano-Geometrie, nur Reflexion). Zusätzlich verfügt der Lehrstuhl für nanoporöse und nanoskalierte Materialien über zwei „bench-top“ Röntgenpulverdiffraktometer (Bruker D2 Phaser, Rigaku Miniflex 600, beide mit Cu Kα-Strahlung und Bragg-Brentano-Geometrie). Beide erstgenannten Pulverdiffraktometer zeigen bereits kleinere technische Schwierigkeiten und werden vom jeweiligen Service bei Ausfall zukünftig nicht mehr weiter betreut. Darüber hinaus verfügt die HHU Düsseldorf über kein Pulverdiffraktometer, das eine Transmissionsgeometrie und mehrere Röntgenquellen aufweist, die eine Strukturverfeinerung aus Pulverdaten ermöglichen würden. Ein Ersatzgerät wird daher äußerst dringend benötigt, da es sich um eine zentrale und absolut essenzielle Methode für die Charakterisierung von pulverförmigen mikro- und nanokristallinen Verbindun-gen in der Chemie und Pharmazie handelt. Das neue Gerät soll sowohl mit Cu Kα1- als auch Mo Kα1-Strahlung ausgestattet sein, um Rietveld-Verfeinerungen an den verschiedenen an der HHU untersuchten Materialklassen zu ermöglichen, die bisher an der HHU Düsseldorf nicht etabliert sind. Insbesondere die Nachwuchsgruppe Suta arbeitet mit klassischen anorganischen Festkörperverbindungen, die schwere Elemente wie die Seltenen Erden enthalten und daher Absorptionsverluste der eingehenden Röntgenstrahlung mit einer zweiten Quelle für eine Strukturverfeinerung aus Pulverdaten kompensiert werden müssen. Darüber hinaus interessieren sich mehrere Gruppen für temperaturabhängige Phasenübergänge sowie dem Verhalten von Proben unter Reaktionsgas bei erhöhten Temperaturen, die bisher mit keinem anderen an der HHU verfügbaren Pulverdiffraktometer zugänglich sind. Neben dem allgemeinen Forschungsbetrieb soll dieses Gerät auch gewinnbringend in der Lehre und der Etablierung festkörperchemischer Methoden in Düsseldorf eingesetzt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Röntgenpulverdiffraktometer
• Gerätegruppe: 4011 Pulverdiffraktometer
• Antragstellende Institution: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
• Leiter: Professor Dr. Markus Suta