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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-62194
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/6219/


Vojteer, Natascha

Synthese und Charakterisierung borreicher Lithiumboride

Synthesis and Characterisation of Boron Rich Lithium Borides

Dokument1.pdf (4.428 KB) (md5sum: d3e9828d5361a73fc56ba9f1908c7042)

Kurzfassung in Deutsch

Ziel dieser Arbeit war die Synthese und Charakterisierung neuer borreicher Lithiumboride mit besonderem Hinblick auf die Elektronenpräzision der erhaltenen Verbindungen.
Mit der bewährten Hilfsmetallbadtechnik konnten die neuen Verbindungen LiB12PC und Li2B12Si2 synthetisiert werden. Das LiB12PC ist das erste borreiche Metallborid mit Phosphor und nach B12P2 die zweite borreiche B-P-Verbindung überhaupt. Strukturell handelt es sich dabei um einen neuen Vertreter des MgB7-Typs, mit einer ganz neuen zweiatomigen Einheit, einer P-C-Hantel. Diese Verbindung besitzt als erstes borreiches Borid eine gewisse Variabilität des P- und C-Gehalts, womit sich die spektroskopischen Eigenschaften ändern. Das farblose, stöchiometrische LiB12PC ist eine weitere elektronenpräzise Verbindung. Das Li2B12Si2 ist ebenfalls eine elektronenpräzise Struktur und die erste Verbindung aus Li, B und Si überhaupt. Auch an dieser Verbindung konnten eine Reihe von spektroskopischen und auch theoretischen Methoden angewandt werden. Bei LiB12PC und Li2B12Si2 handelt es sich zudem um zwei neue Hartstoffe.
Des Weiteren konnten neue Erkenntnisse zum Borsubphosphid gewonnen werden. Es wurde die erste stöchiometrische, elektronenpräzise Form B12P2 synthetisiert, die farblose, sehr harte Kristalle ausbildet, die ebenfalls diverser Spektroskopie und theoretischer Behandlung unterzogen werden konnten. Zudem konnte eine schwarze, Phosphor-defizitäre Form synthetisiert werden, so dass zum ersten Mal ein Zusammenhang zwischen Phosphor-Gehalt und Farbe dieser Kristalle hergestellt werden kann.
Synthesen mit Selen führten das erste Mal zu qualitativ hochwertigen Einkristallen der Verbindung LiB10, einer für Physiker und Theoretiker hochinteressanten Spezies, um Dotierungseffekte zu untersuchen
Es wurden ergänzend Synthesen aus Li- und Mg-Salzen durchgeführt. Neue Formen von Li- und Mg-haltigem β-rhomb. Bor und das bisher unbekannte Lithium-haltige Borcarbid wurden erhalten. Es zeigte sich, dass unter Einsatz von Metallsalzen sowohl bisher unbekannte Produkte als auch neue, Metall-ärmere Formen bekannter Verbindungen entstehen können.
In dieser Arbeit wurde zudem gezeigt, dass die gezielte Synthese elektronenpräziser borreicher Lithiumboride unter Einbau verschiedener Nichtmetallatome möglich ist, und somit eine neue Stoffklasse mit großer Zukunft in der Forschung und möglicherweise auch in bestimmten Anwendungen präsentiert.


Kurzfassung in Englisch

This work aimed at the synthesis and spectroscopic characterisation of novel boron rich lithium borides particularly with regard to new electron precise compounds.
Using the proven molten metal technique the new structures LiB12PC and Li2B12Si2 were synthesised. LiB12PC is the first boron rich metal boride with phosphorus and after B12P2 the second boron rich compound of B and P. LiB12PC is a new MgB7-type structure with a P-C unit unknown so far. This compound displays a variability of the P and C content, that is reflected in the spectroscopic behaviour. The colourless, stoichiometric LiB12PC is another electron precise structure. Li2B12Si2 is electron precise as well and the first compund of Li, B and Si. Several spectroscopic and theoretical methods were carried out with these two compounds, and they were found to be hard materials.
Furthermore new findings concerning boron subphosphide are presented. The first stoichiometric, electron precise B12P2 was synthesised, colourless and hard crystals, investigated with spectroscopy and theory as well. In addition, black phosphorus-deficient crystals were made, so that the correlation of colour and P content becomes obvious.
Syntheses with selenium succeeded in high quality single crystals of LiB10 for the first time. Other experiments werde made with Li- and Mg-salts and resulted in new forms of Li- and Mg-doped beta-rhombohedral boron and boron carbide containing lithium, unknown until now.
This work proves that the targeted synthesis of electron precise boron rich lithium borides with incorporation of several non-metal atoms is possible, therefore a new class of compounds of high interest to further research work and for certain applications is presented.


SWD-Schlagwörter: Boride , Lithium , Kristallzüchtung , Festkörperspektroskopie
Freie Schlagwörter (englisch): Borides , Lithium , Single Crystal Synthesis , Spectroscopy of Solids
Institut: Institut für Anorganische und Analytische Chemie
Fakultät: Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Hillebrecht, Harald (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 15.12.2008
Erstellungsjahr: 2008
Publikationsdatum: 22.01.2009
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