Zur Kristallchemie der M1-M2-H-Arsenate und -Vanadate

Die Ziele des vorgelegten Projekts sind die Tieftemperaturhydrothermalsynthese, Kristallstrukturuntersuchungen und die kristallchemisch-topologische Klassifikation von protonierten und/oder wasserhältigen M1-M2-Arsenaten und Vanadaten (M1 = Sr 2+, Cd2+, Ba2+, Bi 3+; M2 = Mg 2+, Mn 2+,3+, Fe2+,3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+). Diese Verbindungen sind von großem Interesse hinsichtlich ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften (z.B. katalytische, Absorptions-, zeolithische, ionenleitende und Lumineszenzeigenschaften). Genaue Untersuchungen über diese Gruppe von Verbindungen fehlen bisher; jedoch haben Voruntersuchungen die Existenz interessanter neuer Materialien bewiesen, von denen einige in neuartigen Strukturtypen kristallisieren. Die chemische Variabilität der Arsenate und Vanadate der (hauptsächlich zweiwertigen) Metalle M1 und M2 ist groß. Überdies zeigen die komplexen chemischen Zusammensetzungen der wenigen derzeit bekannten natürlichen und synthetischen Glieder (lediglich 16 Verbindungen, davon elf Arsenate und fünf Vanadate), dass die chemische Variabilität noch deutlich größer sein muß, als zur Zeit bekannt ist. Von diesen 16 Verbindungen sind allein fünf im Rahmen von Voruntersuchungen der Projektbewerberin synthetisiert worden. Von Cd existiert bisher nur ein einziger Repräsentant. Es ist daher offensichtlich, dass die Möglichkeit zur Synthese und Charakterisierung neuer Verbindungen mit interessanten kristallchemischen Eigenschaften innerhalb dieser Gruppe enorm ist. Die bisherigen Voruntersuchungen der Projektbewerberin haben gezeigt, dass die neu synthetisierten Verbindungen sowohl zu bereits bekannten Strukturtypen gehören als auch neue Strukturtypen mit bisher unbekanntem M1:M2 Verhältnis darstellen. Das Hauptziel des Projekts ist die Bestimmung der komplexen Faktoren, die zu bestimmten Baueinheiten und Kristallsymmetrien innerhalb der M1-M2-H-Arsenate und Vanadate führen, basierend auf der vergleichenden Analyse neuer Verbindungen mit den Angaben in der Literatur. Dies wird eine wichtige Grundlage erstellen für die Untersuchung der Ursachen für die beobachtete Vielfalt der einzelnen Topologien, Strukturtypen und M1:M2-Verhältnisse.