Anionen- und Kationen-Substitution in Nitridosilicaten, Oxonitridosilicaten und Oxonitridoalumosilicaten und deren Einfluss auf die Materialeigenschaften

氮硅酸盐、氧氮硅酸盐和氧氮硅铝酸盐中的阴离子和阳离子取代及其对材料性能的影响

• 批准号: 5385165
• 负责人: Professor Dr. Wolfgang Schnick
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Anorganische Festkörperchemie
• 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 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5385165?language=en
• 关键词: Anionen; und; Kationen; Substitution; Nitridosilicaten

Nitridosilicate und Oxonitridosilicate (Sione) können als Untergruppe der Oxonitridoalumosilicate (Sialone) aufgefaßt werden, in denen partiell Stickstoff-Atome des Gerüstes durch O bzw. Tetraederzentren (Si) durch Al substituiert wurden. Es existieren einige Beispiele aus diesen Verbindungsklassen, die eine erhebliche Kationen- bzw. Anionen-Substitution erlauben. An ausgewählten Beispielen der Nitridosilicate, Oxonitridosilicate und Oxonitridoalumosilicate sollen die Einflußfaktoren für die Synthese definierter Substitutions-Vertreter erarbeitet werden und gleichzeitig die Grenzen der Substituierbarkeit (Phasenbreiten) herausgefunden werden, so daß gezielt definierte Vertreter dieser Verbindungen synthetisiert werden können. Parallel zu den synthetischen Untersuchungen soll der Einfluß von Kationen- und Anionen-Substitution auf die Materialeigenschaften (insbes. mechanische und optische Eigenschaften) der untersuchten Verbindungen quantitativ ermittelt werden. Da druckinduzierte strukturelle Änderungen häufig sehr viel größer sind als Änderungen durch 'chemischen Druck', d.h. durch Substitution struktureller Baueinheiten mit unterschiedlichem Platzbedarf, sollen in situ-Hochdruckuntersuchungen die Experimente zur Substitution ergänzen und erweitern. Neben den druck- und temperaturabhängigen in situ-Untersuchungen sollen außerdem parameterfreie, quantenmechanische Rechnungen bzgl. der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Nitridosilicaten, Oxonitridosilicaten und Oxonitridoalumosilicaten durchgeführt werden. Die Bestimmung von Bindungsstärken und -typen, von elastischen Eigenschaften und von strukturellen Variationen als Funktion der Zusammensetzung sowie des Druckes wird ein Verständnis der Substitutionseffekte in dieser Substanzklasse ermöglichen und somit einen wesentlichen Schritt zur Synthese von Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften ermöglichen. Grundlage der Untersuchungen sind die von den Antragstellern in den letzten Jahren erzielten signifikanten Fortschritte in der Präparation der Nitridosilicate, Oxonitridosilicate und Oxonitridoalumosilicate. Die etablierten Syntheseverfahren sollen hier apparativ und methodisch weiter entwickelt werden. Dazu sollen auch zeitaufgelöste Messungen während der Kristallisation durchgeführt werden sowie die Kiel-Berlin-Hochdruck/Hochtemperaturzelle und ein neu entwickelter Widerstandsofen eingesetzt werden.

Nitridosilicate和Oxonitridosilicate（Sione）是由氧氮铝硅酸盐（Sialone）组成的韦尔登，其中部分是由O bzw形成的粘结剂。用Al取代四元（Si）。这是一个由不同的语言组成的概念，一个非常复杂的概念。阴离子-取代erlauben。一种新的氮硅酸盐、氧氮硅酸盐和氧氮铝硅酸盐的混合物可用于合成定义取代基的影响因素--取代基的生成韦尔登和取代基的生成（相）的快速生成韦尔登，因此可直接定义取代基的合成韦尔登。平行合成研究了阳离子和阴离子取代对材料本征值的影响。mechanische und optische Eigenschaften）der untersuchten Verbindungen quantitativ ermittelt韦尔登. Da druckinduzierte strukturelle Änderungen häufig sehr viel größer sind als Änderungen durch 'chemischen Druck'，d.h.通过使用非常规铂电极的替代结构，可在原位进行替代实验。Neben den druck- und temperaturabhängigen in situation-Untersuchungen sollen außerdem parameterfreie，quantenmechanische Rechnungen bzgl. Nitridosilicaten、Oxonitridosilicaten和Oxonitridoalumosilicaten的结构特征。通过对弹性本征值和结构变分的结合和分型，以及它们在印刷品中的作用的研究，我们可以看出，在这种物质中存在着替代效应，因此，我们可以用一种新的方法来合成具有最大本征值的材料。研究的基础是近年来在氮硅酸盐、氧氮硅酸盐和氧氮铝硅酸盐制备方面的重要研究成果。建立合成系统需要设备和方法，然后再进行韦尔登。因此，我们也必须在韦尔登的高温下进行结晶化，并在韦尔登的高温下进行一次新的软化。

项目成果

Crystal structure of the high-pressure phase of the oxonitridosilicate chloride Ce4[Si4O3 + xN7 - x]Cl1 - xOx' x ≃ 0.2

氧氮硅酸盐氯化物高压相的晶体结构 Ce4[Si4O3 xN7 - x]Cl1 - xOx x â 0 2

• DOI: 10.1107/s0108768106003302
• 期刊: Acta Crystallographica Section B-structural Science
• 作者: A. Friedrich;E. Haussühl;W. Morgenroth;A. Lieb;B. Winkler;K. Knorr;W. Schnick
• 通讯作者: W. Schnick

High-pressure phase transition of the oxonitridosilicate chloride Ce4[Si4O3+xN7–x]Cl1–xOx with x = 0.12 and 0.18

x = 0 12 和 0 18 的氧氮硅酸盐氯化物 Ce4[Si4O3 xN7âx]Cl1âxOx 的高压相变

• DOI: 10.1524/zkri.220.2.245.59127
• 发表时间: 2005
• 期刊: Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials
• 作者: A. Friedrich;K. Knorr. A. Lieb;S. Rath;M. Hanfland;B. Winkler;W. Schnick
• 通讯作者: W. Schnick

Compression behaviour of nitridocarbidosilicates M(2) Si(4)N(6)C M = Y, Ho, Er studied with X-ray diffraction and ab initio calculations

通过 X 射线衍射和从头计算研究氮化碳硅酸盐 M(2) Si(4)N(6)C M = Y、Ho、Er 的压缩行为

• DOI: 10.1016/j.jpcs.2008.09.016
• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Physics and Chemistry of Solids
• 影响因子: 4
• 作者: A. Friedrich;K. Knorr;B. Winkler;A. Lieb;H.A. Hoppe;W. Schnick;V. Milman;M. Hanfland
• 通讯作者: M. Hanfland

Oxonitridosilicate chlorides—synthesis, single-crystal X-ray and neutron powder diffraction, chemical analysis and properties of Ln4[Si4O3+xN7−x]Cl1−xOx with Ln=Ce, Pr, Nd and x≈0.2

Ln=Ce、Pr、Nd 和 xâ0 2 的 Ln4[Si4O3 xN7âx]Cl1âxOx 的合成、单晶 X 射线和中子粉末衍射、化学分析和性质

• DOI: 10.1016/j.jssc.2004.10.022
• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Solid State Chemistry
• 影响因子: 3.3
• 作者: A. Lieb;M. T. Weller;P. F. Henry;R. Niewa;R. Pöttgen;R.-D. Hoffmann;H. E. Höfer;W. Schnick
• 通讯作者: W. Schnick

Ce10[Si10O9N17]Br, Nd10[Si10O9N17]Br and Nd10[Si10O9N17]Cl oxonitridosilicate halides with a new layered structure type

• DOI: 10.1016/j.jssc.2005.08.010
• 发表时间: 2005-11
• 期刊: Journal of Solid State Chemistry
• 影响因子: 3.3
• 作者: A. Lieb;W. Schnick