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Baumgartner, Alexander ; Mariychuk, Ruslan ; Wagner, Friedrich E. ; Lerf, Anton ; Dubbe, Andreas ; Moos, Ralf ; Breu, Josef:
Fe(II)-Täniolith : Synthese, physikalische Eigenschaften und oxidativer Ionenaustausch.
2006
Veranstaltung: GdCh-Jahrestagung 2006 der Fachgruppe Angewandte Elektrochemie, "Festkörper-Elektrochemie und -Elektrolyte"
, 09.-11.10.2006
, Bayreuth, Deutschland.
(Veranstaltungsbeitrag: Kongress/Konferenz/Symposium/Tagung
,
Sonstige
Präsentationstyp)
Abstract
Die Verbindung der thermischen und chemischen Stabilität von 2:1-Schichtsilicaten mit der chemischen Reaktivität des Zwischenschichtraums des Schichtsilicats stellt eine viel versprechende Route zu Funktionsmaterialien dar. Die Anwendung z.B. als Sensormaterialien, elektrochemisch oder katalytisch aktive Systeme setzt Eigenschaften des Schichtsilicats wie elektrische Leitfähigkeit voraus. Natürlich vorkommende quellfähige Schichtsilicate sind Isolatoren. Durch Erhöhung des Gehaltes an multivalenten Übergangsmetallen in der Schichtsilicatstruktur wird ein Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit und der Redoxaktivität erwartet. Der anschließende Austausch des Zwischenschichtkations mit (metall-)organischen Kationen (Pillars) führt zu einem Zwischenschichtraum mit definierter Mikroporösität und damit einhergehend Größen- und Gestaltselektivität. Der synthetisierte Fe(II)-Täniolith, Cs[FeII 2Li]<Si4>O10F2, erfüllt auf Grund des hohen Gehaltes an oktaedrisch koordiniertem Fe diese Anforderungen. Impedanz-Messungen zeigen elektrische Leitfähigkeit im Bereich von dotierten Halbleitern. Mößbauerspektroskopische Untersuchungen am synthetisierten Fe(II)-Täniolith als auch am Ba2+-ausgetauschten Fe(II)-Täniolith belegen die Möglichkeit der Oxidation von strukturellem Fe2+ nach der Synthese. Die damit einhergehende Reduktion der Schichtladung erlaubt es, trotz der hohen Schichtladung des synthetisierten Glimmers, den Zwischenschichtraum für die Einlagerung von hydratisierten Ba2+-Kationen und für weitere Pillaring- Prozesse zugänglich zu machen. Dieser oxidativer Ionenaustausch des Zwischenschichtkations zeigt zusammen mit der elektrischen Leitfähigkeit der Silicatschicht des Fe(II)-Tänioliths das Potential von übergangsmetallhaltigen Schichtsilicaten auf.