Multikern-NMR-Spektroskopie an geowissenschaftlich und materialwisschenschaftlich relevanten Festkörpern

• Antragsteller: Professor Dr. Hermann Gies
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 1993 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5125858

Für die strukturelle Analyse von Festkörpern analysieren NMRExperimente kurzreichweitige Ordnungszustände und sind somit komplementar zu (Röntgen-)Beugungsexperimenten, die die Periodizität des Aufbaus des Festkörpers detektieren. Darüber hinaus liefert das spektroskopische Experiment noch Informationen über dynamische Vorgänge im Festkörper im NMR-spezifischen Zeitfenster von Milli-Mikrosekunden, die dem klassischen Beugungsexperiment nicht zugänglich sind. Im vorliegenden Antrag werden Mittel zu folgenden Themen beantragt:1) Die im vorhergehenden Förderabschnitt bearbeitete Frage der spektroskopischen Analyse von Oberflächen von Clathrasilen soll abschließend bearbeitet werden. Aufbauend auf der erfolgreichen Untersuchung der Oberflächen 1H-29Si CP-MAS-Experimenten sind 19F-29Si CP-MAS-Experimente geplant, die insbesondere für den Einfluß von Sorbaten an der externen Oberfläche auf deren Struktur geeignet sind.2) 1H-NMR-spektroskopische Voruntersuchungen am Alkalimetallsilicathydrat RUB- 18, das in die Reihe der Minerale einzuordnen ist, zeigten, daß das Wasserstoffbrückenbindungsnetzwerk des Hydratwassers mit der Silicatschicht komplementar der RöntgenRietveldanalyse strukturanalytisch zugänglich ist. In Weiterführung der Experimente ist geplant, unter Einbeziehung des Alkalimetallkations Na über REDOR/TEDOR-Experimente die Bindungsverhältnisse im Hydratwasser und in der Wechselwirkung zur Silicatoberfläche quantitativ zu untersuchen. Beide Fragestellungen basieren auf erfolgreichen Vorarbeiten und bearbeiten in der Mineralogie hochaktuelle Fragen zur Struktur der Oberfläche und deren Wechselwirkung mit dem Lösungsmittel Wasser.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen