Synthese und Untersuchungen von Clusterverbindungen der Übergangsmetalle Mo, W und Nb; Reaktivität bei Festkörperreaktionen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden Synthesen von metallreichen Halogeniden der Metalle Wolfram, Molybdän und Niob beschrieben. Versuche zur Darstellung von Clusterverbindungen dieser Metalle mit Kohlenstoff als interstiziellem Atom sowie Untersuchungen zur Reaktivität und zur thermischen Stabilität der Verbindungen wurden durchgeführt. Strukturbestimmungen wurden mittels Röntgendiffraktometrie an Einkristallen und Pulvern durchgeführt. Berechnungen der elektronischen Strukturen von Clusterverbindungen und deren magnetische Eigenschaften waren weiterer Bestandteil der durchgeführten Arbeiten. Bei der Untersuchung einer Synthesemethode für Calciumchlorid konnte die Bildung eines reaktiven Zwischenproduktes beobachtet werden. Durch Variation der Reaktionsbedingungen konnte dieses Zwischenprodukt in ausreichender Reinheit dargestellt werden, um dessen Struktur mittels Rietveldverfeinerung von Röntgenpulverdaten zu verfeinern. Mittels thermogravimetrischer Methoden wurden Bildung und Zersetzung der reaktiven Zwischenstufe untersucht.

In this thesis syntheses of several metal rich tungsten, molybdenum and niobium halides are described. Syntheses of these cluster compounds containing carbon as interstitial atom as well as investigations on reactivity and on thermal stability of these compounds were performed. Crystal structure determinations were performed using single crystal and powder x-ray diffractometry. Electronic structure calculation and investigation of magnetic properties of cluster compounds were of further interest in this work. Investigation of a synthetic route for Caalciumchloride revealed the presence of a reactive intermediate compound. Variation of reaction parameters yielded this intermediate compound in a purity sufficient enough to determine its crystal structure from XRD data via the Rietveld refinement method. Formation and decomposition of the compound were investigated using thermogravimetric methods.