Unsere Forschungsaktivitäten

Im Zentrum unserer Forschungsarbeiten stehen metallreiche Verbindungen früher Übergangsmetalle. Aktuelle Arbeiten sind auf die Synthese, Strukturaufklärung und die Ermittlung physikalischer Eigenschaften neuartiger Substanzen sowie auf eine Weiterentwicklung des Verständnisses vom Zusammenhang der Eigenschaften und Strukturen chemischer Verbindungen fokussiert. Ein Hauptaugenmerk liegt auf der Herstellung neuer Materialien, die technologisch interessante und verwertbare Eigenschaften aufweisen. Hierzu werden Methoden der klassischen Festkörperchemie, der lösungsmittelchemisch orientierten molekularen Komplexchemie sowie theoretische Methoden der modernen Quantenmechanik eingesetzt.

Metall-Cluster-Verbindungen

Metall-Cluster-Verbindungen

Metallatom-Cluster-Verbindungen sind Koordinations-Verbindungen, die mindestens zwei, über starke Metall-Metallbindungen verknüpfte Metallatome enthalten. Dadurch liegen sie in niedrigen Oxidationsstufen vor und sind an Liganden gebunden. In unserem Arbeitskreis werden Zr-, Hf-, Nb- und Ta-Cluster untersucht. Sie enthalten in der Regel Metallatom-Oktaeder, deren Liganden sich in lösungsmittelchemischen Reaktionen gegen andere austauschen lassen. Damit werden Cluster-Verbindungen mit vielen interessanten Eigenschaften zugänglich.

Durch Wahl unterschiedlichster Arten von neutralen oder anionischen Liganden lassen sich unterschiedlichste Metallatom-Cluster-Verbindungen mit isolierten, diskreten oder auch ein-, zwei- oder dreidimenional verknüften Cluster-Einheiten herstellen. Sie weisen sich unterschiedliche Farben auf. Zum Beispiel führt eine Verknüpfung über andere Metallatome zu porösen Cluster-Polymeren (MOFs). Die Einführung von Chelatliganden führt zu sehr stabilen Cluster-Einheiten. Na6- und Ta6-Cluster mit Alkoholat-Liganden wurden erstmals in unserem Arbeitskreis hergestellt und untersucht.

Metallhaltige ionische Flüssigkeiten

Metallhaltige ionische Flüssigkeiten

Ionische Flüssigkeiten (ionic liquids oder ILs) zeichnen sich durch ihre besonderen Eigenschaften, wie einem niedrigen Dampfdruck oder einer hohen thermischen und elektrochemischen Stabilität. aus. Ihr Schmelzpunkt liegt per Definition unter 100 °C. Metallhaltige ionische Flüssigkeiten grenzen sich von den "klassischen organischen" ILs so ab, dass in ihnen ein Metallkomplex-Anion oder Kation vorliegt. Dabei können diese zusätzlich paramagnetische Eigenschaften haben.

Ziel unserer Forschung ist es neue metallhaltige ionische Flüssigkeiten herzustellen, die zum Beispiel Anwendung in der Elektrochemie oder Batterietechnologie, aber auch in der Katalyse finden könnten. Wir wollen somit einen breiten Katalog an Verbindungen bereitstellen.

Auf dem Gebiet der "klassischen organischen" ILs kontnen wir vor kurzem eine Publikation über die thermodynamischen Untersuchungen verschiedener ILs veröffentlichen.

Tetracyanidoborate

Tetracyanidoborate

Tetracyanidoborate bilden eine relative neue Klasse von Salzen, die das tetraedrisch aufgebaute [B(CN)4] -Anion enthalten. Das Anion ist thermisch und elektrochemisch sehr stabil. In Abhängigkeit vom Kation existieren unterschiedlichste Substanzen mit vielfälltigen Eigenschaften.