AUGSBURG / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein Forschungsteam der Universität Augsburg hat in Zusammenarbeit mit anderen deutschen Universitäten einen neuen Rekordwert in der Mößbauer-Spektroskopie erzielt. Die Untersuchung von Antimon-Borosulfaten zeigt eine extrem schwache Bindung zwischen Metallionen und Anionen, was neue Perspektiven für die Entwicklung funktionaler Materialien eröffnet.
Die Mößbauer-Spektroskopie hat einen neuen Meilenstein erreicht, indem sie die extrem schwache Bindung in Antimon-Borosulfaten aufzeigt. Diese Entdeckung, die von einem Forschungsteam der Universität Augsburg in Zusammenarbeit mit den Universitäten Münster und Aachen gemacht wurde, liefert wertvolle Einblicke in die Chemie dieser jungen Materialklasse. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht und könnten die Entwicklung neuer funktionaler Materialien vorantreiben.
Borosulfate, eine relativ neue Klasse kristalliner Verbindungen in der anorganischen Chemie, wurden erstmals 2012 von der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Henning Höppe an der Universität Augsburg strukturell aufgeklärt. Diese Verbindungen sind strukturell mit Silikaten verwandt und zeichnen sich durch eine große Vielfalt an Strukturen und ungewöhnliche chemische Eigenschaften aus. Besonders bemerkenswert ist ihre schwache Koordinationskraft, die sie zu interessanten Kandidaten für Anwendungen wie Leuchtstoffe im UV-Bereich und Ionenleiter für moderne Batterien macht.
Die aktuelle Studie konzentriert sich auf Verbindungen der Zusammensetzung SbX[B(SO₄)₂]₄, in denen Antimon mit verschiedenen einwertigen Kationen kombiniert ist. Trotz der unterschiedlichen Kationen bleibt die grundlegende Anionenstruktur erhalten. Die spektroskopische Untersuchung ergab eine Isomerieverschiebung von rund –22 Millimeter pro Sekunde, ein bisher nicht beobachteter Wert in der Mößbauer-Spektroskopie von Antimon. Dies deutet auf eine sehr hohe s-Elektronendichte am Antimonkern hin und bestätigt die extrem schwache Koordination durch das polymere Borosulfatanion.
Begleitende quantenchemische DFT-Berechnungen der RWTH Aachen bestätigen die experimentellen Ergebnisse und zeigen einen direkten Zusammenhang zwischen Elektronendichte am Kern und Isomerieverschiebung. Diese Erkenntnisse könnten entscheidend sein, um gezielt neue Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu entwickeln, die in Bereichen wie Optik, Energiespeicherung oder Festkörperchemie Anwendung finden könnten.
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