Neuartige silicatanaloge Materialien : Synthese, Charakterisierung und Kristallchemie von Borosulfaten der Alkalimetalle

Hochschulschrift

Zusammenfassung: Der Hauptteil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese und kristallchemischen Charakterisierung der neuen Verbindungsklassen der Borosulfate und Boroselenate. Insgesamt konnten die Kristallstrukturen von 30 Phasen aufgeklärt werden, wovon 18 in einem neuen Strukturtyp kristallisieren. Darunter sind 18 Borosulfate, die, wie gezeigt werden konnte, in Abhängigkeit des B:S-Verhältnisses in Form von 0-D- (Oligomere, Ringe), 1 D- (Ketten), 2-D- (Schichten) oder 3-D- (Gerüste) Anionen-Verbänden vorliegen können. Weiterhin konnten die Strukturen der ersten vier (Alkali-) Boroselenate, die kristallchemisch den Borosulfaten und den Borophosphaten sehr ähnlich sind, aufgeklärt werden. Mit der Verbindung B2Se3O10 konnte zudem ein erstes (ternäres) Boroselenit-Selenat mit einer einzigartigen Gerüststruktur dargestellt und charakterisiert werden. Durch die Verbindungen A(HS2O7); A = K, NH4 wurden die ersten Kristallstrukturen reiner Alkali-Hydrogendisulfate aufgeklärt, welche interessante Wasserstoffbrücken aufweisen. Durch die fünf Diselenate der generellen Formel A2(Se2O7) konnte die komplette Reihe der Alkalidiselenate für A = Li – Cs miteinander verglichen werden. Hier zeigte sich durch die Isotypien der Kristallstrukturen zu entsprechenden Sulfaten die kristallchemische Ähnlichkeit zwischen der Sulfat- und Selenat-Chemie. Zudem konnte durch die Verbindung Cs3H(SO4)2(B2O3)2 die Kristallstruktur einer formalen Interkalationsverbindung, einer bisher unbekannten Modifikation von Bortrioxid, welche dem glasartigen Zustand vermutlich ähnlicher ist als die bisher bekannten Modifikationen, aufgeklärt werden. Für die Verbindungen Na5[B(SO4)4], K3[B(SO4)3] und Li[B(S2O7)2] wurden exemplarisch TGA und DTA Messungen angefertigt, um die thermischen Zersetzungsreaktionen der Borosulfate zu charakterisieren. Dies ist interessant, da, wie gezeigt werden konnte, einige Borosulfate mit größerem B:S-Verhältnis aus entsprechenden Verbindungen mit niedrigerem B:S-Verhältnis durch Zersetzungsreaktionen unter SO3-Abgabe dargestellt werden konnten. Bei all diesen Zersetzungsreaktionen wurde im untersuchten Temperaturbereich als Endprodukt der Zersetzungen immer das jeweilige Sulfat und amorph vorliegendes B2O3 erhalten. Innerhalb der hier beschrieben Borosulfate konnte, mit Ausnahme von den cyclo-branched Vierer-Einfachketten der Zusammensetzung A[B(S2O7)(SO4)] und der loop-branched Schicht Cs2[B2O(SO4)3], von jeder Topologie mindestens ein Vertreter schwingungsspektroskopisch untersucht werden. Vergleiche zeigten, dass tendenziell die Kraftkonstante der (S–O)-Bindung mit geringeren mittleren (S–O)-Abstand zunimmt

Angaben zum Objekt

• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: Online-Ressource
• Sprache: Deutsch
• Anmerkungen: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Dissertation, 2015

Klassifikation und Themen

• Klassifikation: Chemie
• Schlagwort: Schwingungsspektroskopie ; Chemische Synthese ; Kristallchemie ; Phasenanalyse ; Thermoanalyse ; Silicate ; Gitterenergie ; Sulfate ; Borate ; Kristallchemie ; Selenate ; Schwingungsspektroskopie

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Ereignis: Veröffentlichung
• (wo): Freiburg
• (wer): Universität
• (wann): 2015
• Urheber: Daub, Michael
• Beteiligte Personen und Organisationen: Hillebrecht, Harald

Weitere Informationen

• DOI: 10.6094/UNIFR/10127
• URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-101276
• Rechteinformation: Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 25.03.2025, 13:48 MEZ