Synthese von 2:1-Schichtsilicaten mit hohen Übergangsmetallgehalten und den sich davon ableitenden geordneten Wechsellagerungen

高过渡金属含量2:1层状硅酸盐及其衍生的有序交替层的合成

• 批准号: 5380972
• 负责人: Professor Dr. Josef Breu
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Anorganische Chemie I
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5380972?language=en
• 关键词: Synthese; von; Schichtsilicaten; mit; hohen

Die Struktur der 2:1-Schichtsilicate ({Z0-1}Zwi.{[M2-3]Okt. [M4]Tet.010(OH)2}) zeigt gegenüber isomorpher Substitution im Kationen- und im Anionengitter eine erstaunliche Robustheit. Sowohl in den Tetraederschichten (M = Si4+, Al3+, Fe3+, Co3+, ...), als auch in den Oktaederschichten, (M1 = Al3+, Mg2+, Li+, Fe2+/3+, Co2+/3+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ ...), sind weitgehende Variationen möglich. Durch die Hydroxylgruppen im Anionengitter ist die thermische Stabilität unter Normaldruck bei natürlichen Schichtsilicaten auf ca. 350°C beschränkt. Durch Substitution der Hydroxylgruppen durch F- lassen sich jedoch Schichtsilicate sogar aus der Schmelze synthetisieren, wodurch dann systematische Variationen im Kationenuntergitter möglich sind, die weit über die Substitutionsgrenzen natürlicher Schichtsilicate hinausgehen. Obwohl auf der Basis der mit natürlichen Schichtsilicaten gemachten Erfahrungen ein weiter Bereich potentieller technischer Anwendungen und physikochemischer Eigenschaften zugänglich sein sollte (Katalyse, elektrische und Ionenleitung, Nanokomposite, Sensoren, Photofunktionen, Glaskeramiken), ist bisher eine systematische Untersuchung dieser synthetischen Materialien nur in Ansätzen erfolgt. Die stark übergangsmetall-haltigen Zusammensetzungen erscheinen hier besonders interessant. Die hohen Synthesetemperaturen (größer als 1600 °C) sorgen zudem auch für eine statistische Verteilung der substitutierten Kationen statt der bei natürlichen Schichtsilicaten beobachteten Clusterung und in der Folge für eine sehr homogene Ladungsdichte der Silicatschichten. Bei nur partiellem Austausch der Zwischenschichtkationen (Z) zeigen diese synthetischen Schichtsilicate deshalb eine ausgeprägte Tendenz zur Ausbildung geordneter Wechsellagerungen statt der bei natürlichen Schichtsilicaten beobachteten statistischen Wechsellagerung. Unterschiedliche Zwischenschichtkationen segregieren also nicht nur in separate Zwischenschichten, sondern dies erfolgt auch noch streng alternierend. In der Kombination geordneter Wechsellagerung und der durch die Anwesenheit multivalenter Ionen nicht mehr isolierenden Silicatschichten ist eine elektronische Kommunikation zwischen unterschiedlichen, alternierend aufeinanderfolgenden Zwischenschichten zu erwarten.

2：1-硅酸盐（{Z 0 -1}Zwi. {[M2-3]好的。[M4]Tet.010（OH）2}）在阳离子和阴离子中具有异构体取代。Sowohl in den Tetraederschichten（M = Si 4+，Al 3+，Fe 3+，Co 3+，.），也可用于其它工业中，（M1 = Al 3+，Mg 2+，Li+，Fe 2 +/3+，Co 2 +/3+，Ni 2+，Cu 2+，Zn 2 +...），这是一个很大的变化。阴离子工程剂中的羟基基团是在天然硅酸盐上正常印刷时的热稳定性。350°C beschränkt.通过水解合成的硅酸盐水解产物的F-取代反应，在阳离子交换体系中的系统变异更大，取代反应的天然硅酸盐更少。在天然硅酸盐材料的基础上，进一步研究了纳米复合材料的物理化学特性（Katalyse、elektrische und Ionenleitung、Nanokomposite、Sensoren、Photofunktionen、Photokeramiken），并对纳米复合材料的合成进行了系统的研究。这种坚硬的金属合金表面看起来很有意思。最高合成温度（高于1600 °C）也可用于对天然硅酸盐的替代阳离子进行统计学验证，并在Folge中用于硅酸盐的较均匀的Ladungsites。通过对天然硅酸盐进行统计，发现合成硅酸盐的主要成分是Zwischenschichtkationen（Z），因此，合成硅酸盐的方法具有提高天然硅酸盐的生物学特性的趋势。不完全的性别隔离也不仅仅是在单独的性别中，因此它们的结果也更加强烈。在组合的geordneter Wechsellagerung和der durch的Anwesenchant多价离子不梅尔isolierenden Silicatschichten是一个电子Kombikation zwischen unterschedlichen，alternierend aufeinanderfolgenden Zwischenschichten zu erwarten。