In-situ-Röntgenbeugungsuntersuchungen des Kristallwachstums von Thioantimonaten unter solvothermalen Bedingungen sowie Darstellung und Charakterisierung neuer Thioantimonate

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Engelke, Lars
Copyright Year	2006
Abstract	Das Ziel der Arbeit war die Gewinnung von Erkenntnissen uber den Ablauf solvothermaler Reaktionen, besonders uber zugrundeliegende Reaktionsmechanismen und Kinetiken. Die Erkenntnisse sollen der besseren Planbarkeit von Solvothermalsynthesen dienen, deren Ablauf im Multiparameterfeld bislang kaum vorherzusagen ist. Dazu wurde die Kristallisation der Thioantimonat-Schichtverbindung Mn2Sb2S5(L) mit drei verschiedenen bidentaten Amin-Liganden L mit Hilfe von energieaufgeloster In-situ-Rontgendiffraktometrie untersucht. In Abhangigkeit von der Reaktionstemperatur wurden Wachstumskurven aufgenommen und quantitativ ausgewertet. Der Einflus der Reaktionstemperatur und das Auftreten kristalliner Zwischenstufen wurde untersucht. Durch Bestimmung der Geschwindigkeitskonstante, des Reaktionsexponenten, der Induktionszeit und der Halbwertszeit konnte das Kristallwachstum mit theoretischen Modellen der Festkorperchemie verglichen werden und der Einflus des Reaktionsparameters Temperatur auf die Reaktionsmechanismen und Kinetiken untersucht werden. Trotz ahnlich aufgebauter Produkte folgen die drei Systeme vollig unterschiedlichen Reaktionswegen. Die Zahl der kristallinen Precursor und Intermediate unterscheidet sich ebenso wie Reaktionsmechanismen. Je nach Amin wurden Keimbildungs-, Phasengrenz- oder Diffusionskontrolle beobachtet. In Abhangigkeit von der Temperatur und des Reaktionsfortschritts konnten Mechanismuswechsel beobachtet werden. Ein Vergleich der drei Systeme durch Einsatz von zwei Aminen in Konkurrenz sowie durch Losungsversuche der Produkte in jeweils anderen Aminen konnte eine thermodynamische Stabilitatsreihe postuliert werden, die nicht die kinetischen Stabilitaten wiederspiegelt. Entgegen aller Erwartungen wurde im System Mn/Sb/S/Amin ein nur wenig strukturdirigierender Einflus, aber deutlich "mechanismusdirigierender" Effekt der "Template" gefunden. Im zweiten Teil der Arbeit konnten sechs neue Thioantimonatverbindungen auf solvothermalem Weg synthetisiert werden. Mit Diaminocyclohexan konnten Schichtverbindungen mit einem Sb3S5-Netzwerk gewonnen werden sowie ubergangsmetallhaltige Thioantimonate(V) mit Mn, Ni und Co. Mit 1,2-Diaminopropan konnte ein neues Mangan-Thioantimonat(III) synthetisiert werden. Alle Verbindungen wurden mit Hilfe von Rontgendiffraktometrie, Differenz-Thermoanalyse und spektroskopischen Methoden charakterisiert.
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Language	English
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Resource Type	Article