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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-25082
URL: http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2009/2508/


Strukturchemische Untersuchungen an AB2O6 Oxiden und Untersuchungen zur photokatalytischen Aktivität ausgewählter Verbindugnen dieses Typs : (A = Ba, Ca, Co, Cu, Eu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Sn, Sr, Zn; B = V, Nb, Ta)

A structure-chemical summary of AB2O6 compounds and their photocatalytic properties : (A = Ba, Ca, Co, Cu, Eu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Sn, Sr, Zn; B = V, Nb, Ta)

Ra, Hyun-Seup

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SWD-Schlagwörter: Anorganische Chemie , Strukturchemie , Photokatalyse
Freie Schlagwörter (Deutsch): Strukturfelddiagramm
Freie Schlagwörter (Englisch): structure map , inorganic chemistry , photocatalysis
Institut: Fachrichtung 8.1 - Chemie
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Beck, Horst Philipp (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 16.10.2009
Erstellungsjahr: 2009
Publikationsdatum: 27.10.2009
Kurzfassung auf Deutsch: Die hinreichend bekannten und intensiv untersuchten Oxide des allgemeinen Formeltyps AB2O6 (A = Me2+, B = P5+, As5+, Sb5+, V5+, Nb5+, Ta5+) sind in jüngerer Vergangenheit aufgrund ihrer möglichen technischen Anwendungen und ihrer photokatalytischen Aktivität in den Fokus des Interesses gerückt. Im Rahmen dieser Dissertation sollte ein Strukturfelddiagramm dieser Verbindungen erstellt, fehlende Glieder in deren Systematik hergestellt, die Strukturdaten mit moderneren Methoden gewonnen und zum Teil verbessert werden. In dem Strukturfelddiagramm werden die diversen strukturellen Variationen nochmals in Strukturfelder abgegrenzt und auch Verwandtschaften untereinander aufgezeigt. Alle Verbindungen wurden durch klassische Festkörpermethoden an Luft, unter Vakuum oder Wasserstoff hergestellt. Die Röntgendaten wurden aus Pulverproben mittels Rietveld- Analyse ausgewertet. Die Untersuchungen beinhalten Strukturdaten für die Verbindungen: AV2O6 (A = Ni, Mg, Co, Mn), ANb2O6 (A = Ni, Mg, Cu, Zn, Co, Fe, Mn, Ca, Sn, Eu, Sr, Pb, Ba) und ATa2O6 (A = Ni, Mg, Co, Mn, Cu). Die erstmals bestimmten Strukturdaten der Verbindung EuNb2O6 bestätigen, dass die Verbindung isotyp zu SrNb2O6 ist und in der Raumgruppe P21/c kristallisiert (Gitterparameter: a = 7,7050(1) Å; b = 5,5781(1) Å; c = 11,0032(1) Å; β = 90,35(1)°; V = 473,00(1) ų).
Weiterhin wurde versucht an ausgewählten Verbindungen dieser Substanzklassen eine Fluorierung durchzuführen. Es zeigte sich, dass die betrachteten Verbindungen für die gewählten Fluorierungsmethoden nicht zugänglich waren und somit keine Oxifluoride erhalten werden konnten.
Bestimmungen der photokatalytischen Aktivität verschiedener Vertreter der Vanadate, Niobate und Tantalate zeigten bei vielen Niobaten eine Wasserstoffproduktion. Hierbei wurde die erfolgreiche Wasserspaltung und somit Wasserstoffproduktion unter Verwendung von EuNb2O6 als Photokatalysator erstmals beobachtet.
Kurzfassung auf Englisch: The well known class of oxides with the general formula AB2O6 (A = Me2+, B = P5+, As5+, Sb5+, V5+, Nb5+, Ta5+) have been intensively studied due to their potential technical applications, such as photocatalysis. The presented studies included the creation of a structure field map for oxides, synthesis of missing compounds, and recording of structural data using state of the art techniques. The obtained structure field map also allowed to distinguish between the structural variations in these systems and revealed relationship between them.
The oxides were synthesized by classical solid state methods in appropriate environment (air, vacuum or hydrogen). The X-ray data from powders were analyzed using the Rietveld analysis. The structural data of AV2O6 (A = Ni, Mg, Co, Mn), ANb2O6 (A = Ni, Mg, Cu, Zn, Co, Fe, Mn, Ca, Sn, Eu, Sr, Pb, Ba) and ATa2O6 (A = Ni, Mg, Co, Mn, Cu) were collected and refined. The refined crystallographic data of EuNb2O6, which is isomorph to SrNb2O6 (Spacegroup: P21/c), are described for the first time (lattice parameters: a = 7,7050(1) Å; b = 5,5781(1) Å; c = 11,0032(1) Å;  = 90,35(1)°; V = 473,00 (1) ų).
Furthermore, the fluorination of selected compounds of these substance classes was targeted. Unfortunately, these oxides underwent no changes under the applied fluorination techniques and therefore no oxyfluorides could be obtained.
The photocatalytic activity of various representatives of the vanadates, niobates and tantalates was investigated, showing a high photocatalytic activity for niobates. In addition, hydrogen production using EuNb2O6 as photocatalytic reagent will be presented for the first time.
Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Dissertationen und Habilitationen der Fakultät 8

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