Augsburger Festkörperforscher entdecken eine neue Materialklasse mit dem Potenzial zum Quecksilberersatz

K5[B(SO4)4], das erste Borosulfat, enthält nichtkondensierte [B(SO4)4]5-Anionen, bei denen Boratome tetraedrisch von Sulfattetraedern umgeben sind (B braun, O rot, S gelb).

Im Rahmen einer Kooperation der Universität Augsburg mit der Universität Freiburg haben Festkörperchemiker bei der Grundlagenforschung eine neue Materialklasse entdeckt: Borosulfate. "Diese hat das Potential, eventuell sogar giftiges Quecksilber in Energiesparlampen überflüssig zu machen", so Prof. Dr. Henning Höppe, Leiter der Forschungsgruppe an der Universität Augsburg. Die Darstellung des Kaliumborosulfats gelang durch eine spezielle Reaktion von Borsäure, Schwefelsäure und Kaliumsulfat - dreier Chemikalien, die allesamt großtechnisch verfügbar sind.

 

Strukturell ähneln die neuen Verbindungen den Tausenden natürlich vorkommender Silicate, bei denen aber im Gegensatz zu den Borosulfaten alle Bausteine gleich sind. Höppe und seine Kollegen gehen nun davon aus, mit den Borosulfaten eine Strukturfamilie begründet zu haben, die mindestens ebenso groß ist wie diejenige der Silicate. "Wir erwarten darüber hinaus", so Höppe, "dass sich die Eigenschaften der Borosulfate aufgrund ihrer chemisch unterschiedlichen Bausteine im Sinne ihrer technischen Nutzbarkeit noch besser maßschneidern lassen werden als diejenigen der Silicate." Nach Einschätzung der Arbeitsgruppe liegen künftige Anwendungsmöglichkeiten der neuen Materialklasse insbesondere in der Katalyse als Festkörpersäure und bei Leuchtstoffen. Unzählige Stoffe des Alltags wie Kunststoffe, Wirkstoffe in Medikamenten oder Treibstoffe entstehen bei solchen katalysierten Prozessen.

 

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