Untersuchungen an neuartigen mikroporösen Verbindungen

Forschungsprojekt P 13663Untersuchungen an neuartigen mikroporösen VerbindungenGeorg AMTHAUER11.10.1999 Das Ziel des hier vorgeschlagenen Projekts ist es, zeolithartige mikroporöse Substanzen mit hohen Gerüstladungsdichten im System der Zinkphosphate herzustellen und ihre selektiven Austauscheigenschaften im Hinblick auf neue Anwendungsgebiete zu untersuchen. Dazu werden zuerst die Bildungsbedingungen der mikroporösen Metallphosphate systematisch mit Hilfe von modernen computerunterstützten Syntheseprozeduren erforscht. Hauptaspekt werden die Phasen des Zinkphosphat-Systems sein, deren Gerüstladungsdichte durch den Einbau von dreiwertigen Ionen, wie z.B. Fe, auf die Ladungsdichte der Kationen angepasst werden kann. Das Austauschvermögen der neuen mikroporösen Zinkphosphat-Phasen wird dann für eine ganze Reihe von Kationen geprüft, wobei besonderes; umweltrelevant problematische Stoffe wie Ammonium, Schwermetallionen und Elemente mit langlebigen radioaktiven Isotopen berücksichtigt werden. Die strukturelle Charakterisierung der kristallinen Produkte vor und nach ihrer chemischen Modifizierung mittels Pulver- und Einkristaliröntgenbeugung sowie mit spektroskopischen Methoden (Mössbauer) wird der Schwerpunkt der Untersuchung sein. Die Ergebnisse dieser Methoden erlauben es, Aussagen über die Gerüstflexbilität und die spezifische Bindungsbedingungen der ausgetauschten Kationen zu treffen, wodurch das Ionenaustauschverhalten spezifiziert werden kann. Mössbauer Spektroskopie wird hierbei benötigt, um Eisenatome, die als Heteroatome in die Zinkphosphat-Gerüste eingebaut wurden, zu detektieren. Wir erwarten von diesem Projekt nicht nur bessere Einblicke in strukturelle Besonderheiten und die Aufklärung der Adsorptionseigenschaften von zeolithähnlichen Zinkphosphaten, sondern auch direkte Spezifikationen, die für diese Substanzklasse hinsichtlich ihrer Nutzbarkeit in Ionentauschprozessen gegeben werden können.