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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-32946
URL: http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2010/3294/


Synthetische und kristallchemische Untersuchungen zur Exploration neuer Farbpigmente

Synthetical and structural studies with the purpose of exploring new pigments

Kaufmann, Kerstin

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SWD-Schlagwörter: Anorganisches Pigment , Farbmetrik , Festkörperreaktion
Freie Schlagwörter (Deutsch): Farbparameter , CIELab-System , Sn-Verbindungen , Bismutoxidmodifikationen , Mn(V)-Verbindungen
Freie Schlagwörter (Englisch): inorganic pigment , colorimetry , color coordinates , CIELab system , solid state reaction
Institut: Fachrichtung 8.1 - Chemie
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Beck, Horst P. (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 13.08.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 23.08.2010
Kurzfassung auf Deutsch: Gegenstand dieser Arbeit war die Untersuchung von Verbindungen unterschiedlicher Substanzklassen und deren mögliche Anwendung als Pigment, um toxikologisch bedenkliche Farbmittel zu ersetzen. Die meisten der betrachteten Stoffe waren bereits aus der Literatur bekannt, die farblichen Eigenschaften jedoch nicht näher erforscht. Ziel war eine saubere, präparativ leicht zugängliche Synthese der Verbindungen mittels Festkörperreaktion und deren farbmetrische Analyse. Die Proben wurden mit Hilfe von Röntgenbeugung und Reflexionspektroskopie untersucht. Anhand der bestimmten Farbparametern des CIELab-Systems konnte ein erster Eindruck der optischen Eigenschaften der Produkte gewonnen werden. Bei dem ersten Themengebiet handelte es sich um Sn-haltige oxidische Pigmente, die eine Vielzahl auch strukturell unterschiedlicher Substanzen umfassten und deren Produkte im orange-roten Farbbereich zu finden waren. Untersucht wurden die Verbindungen M2-xBixSn2O7 (M=Y, La), Sn2TiWO7, Sn2-xMxTiNbO6-xF1+x (M=Na, K) und xZnO*ySnO*zTiO2 von denen vor allem die letzten beiden gute Farbwerte lieferten. Des Weiteren wurden Versuche zur Stabilisierung von Bi2O3-Modifikationen bei Raumtemperatur durch Dotierung durchgeführt. Als substituierende Elemente kamen dabei Y3+, Ce4+, Zr4+, Nb5+, Ta5+, V5+, W6+ und Mo6+ zum Einsatz. Speziell die durch Umsetzung mit Cer, Zirkonium und Niob erhaltenen gelb-orangen Produkte der β-Modifikation lieferten farblich interessante Ergebnisse. Zuletzt wurden Dotierungseffekte in dem Mn(V) enthaltenden Grünpigment Ba3Mn2O8 betrachtet. Hierbei wurde versuchsweise sowohl die Ba-Position mit Sr als auch die Mn-Position mit P substituiert. Koloristisch zeigte jedoch die unsubstituierte Verbindung die besten Eigenschaften.
Kurzfassung auf Englisch: The aim of this work was the investigation of compounds from different substance classes and their potential application as pigment to replace colorants which are toxicologically harmful. Most of the observed substances were known from literature. However, the coloristic properties were not explored. The goal was an easily accessible synthesis of the compounds using solid state reactions and their colorimetrical analysis. The samples were analysed by X-ray diffraction and reflexion spectroscopy. The color coordinates of the CIELab system gave a first impression of the optical qualities of the products. The first topic was oxidic pigments containing Sn involving a variety of structurally different substances and with products that can be found in the orange-red color area. The compositions M2-xBixSn2O7 (M=Y, La), Sn2TiWO7, xZnO*ySnO*zTiO2 and Sn2-xMxTiNbO6-xF1+x (M=Na, K) were examined. First of all, the last two compounds have provided excellent color coordinates. Furthermore, experiments were conducted to explore the stabilization of Bi2O3 modifications at room temperature by doping. Y3+, Ce4+, Zr4+, Nb5+, Ta5+, V5+, W6+ and Mo6+ were used as substitutes. In particular, the experiments with cerium, zirconium and niobium to get the β-modification leading to yellow-orange products provided results that were interesting regarding their color properties. Lastly, doping effects in the green pigment Ba3Mn2O8 containing Mn(V) were examined. It was tried to substitute the Ba position with Sr and the Mn position with P. However, the non-substituted compound has shown the best coloristic properties.
Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Dissertationen und Habilitationen der Fakultät 8

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