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Projekt
Kristallstrukturen und photochrome Eigenschaften von Seltenerdmetallhydridoxiden
Antragsteller
Professor Dr. Holger Kohlmann
Fachliche Zuordnung
Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564289361
Heteroanionische Verbindungen wie Nitridoxide oder Oxidhalogenide haben in letzter Zeit aufgrund ihrer faszinierenden physikalischen Eigenschaften und potenziellen Anwendungen (Photokatalysatoren, Thermoelektrik, Lumineszenz) an Aufmerksamkeit gewonnen. Besonders interessant und erstaunlich wenig erforscht sind Hydridoxide, die das eher harte Oxidanion mit dem weichen und polarisierbaren Hydrid-Ion H- kombinieren. In dünnen Schichten von sauerstoffhaltigen Seltenerdmetallhydriden wurde Photochromie beobachtet, was sie für selbsttönende Fenster interessant macht. Da die Charakterisierung dünner Schichten schwierig ist, sind weder die chemische Natur der photochromen Phasen noch der Mechanismus der lichtinduzierten Tönung bekannt. Kürzlich wurden Bulk-Phasen für Seltenerdmetallhydridoxide gefunden, z. B. das stöchiometrische REHO und das sauerstoffreiche Y2H0.50O2.75. Letzteres kristallisiert in einer tetragonal verzerrten, wasserstoffgefüllten Bixbyit-Struktur und zeigt ähnliche photochrome Eigenschaften wie die dünnen Schichten, so dass es sich wahrscheinlich um die photochrome Phase darin handelt. Bulkmaterialien haben gegenüber dünnen Schichten deutliche Vorteile, z. B. bei der Herstellung in größerem Maßstab, der Charakterisierung, der Genauigkeit der Kristallstrukturen oder der Möglichkeit zur Oberflächenmodifizierung. Dieses Projekt befasst sich daher mit neuen Seltenerdmetallhydridoxiden als Bulk-Phasen und der Untersuchung ihrer Zusammensetzung-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen mit einem Schwerpunkt auf Photochromie. In-situ-Untersuchungen sind äußerst nützlich als Leitfaden für eine effektive Syntheseplanung, die für die Erforschung von RE-H-O-Systemen (RE = Y, Nd, Er, Ho) in zwei Arbeitspaketen genutzt werden soll. A1: Wie bei der Entdeckung von Y2H0.50O2.75 wird die Reaktion von REHO und REH2a
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
