Lokale Strukturen nanoskopischer Aluminiumalkoxidfluoride und chemisch verwandter kristalliner Verbindungen

In der vorliegenden Promotionsarbeit werden Aluminiumisopropoxidfluoride und verwandte kristalline und amorphe Verbindungen unter Nutzung von NMR-Experimenten untersucht. Die Aufklarung lokaler Strukturen in diesen Materialien bildet ein Bindeglied zwischen der Klarung lokaler Strukturen im high surface-Aluminiumfluorid, das wegen seiner auergewohnlichen Eigenschaften Gegenstand aktueller Arbeiten ist, und mechanistischen Aspekten der Sol-Gel Fluorolyse von Aluminiumalkoxiden. Isopropoxidfluoride und die resultierenden Aluminiumfluoride sind rntgenamorph, zur Aufklrung lokaler Strukturen in diesen Phasen und zur Beobachtung von Vernderungen dieser sind Festkrper-MAS NMR Untersuchungen daher essentiell. In drei Kapiteln werden drei Lsungsanstze zum Nachweis, der Identifikation und Aufklrung lokaler Strukturen in Aluminiumisopropoxidfluoriden vorgestellt:1. Die Synthese einer Reihe von kristallinen Referenzphasen ermglicht die Ableitung von bisher nicht beschriebenen Trendanalysen. Diese korrelieren die beobachtbaren chemischen Verschiebungen mit dem Fluorierungsgrad x der strukturell zu Grunde liegenden Al-Einheiten. Unter Nutzung dieser knnen lokale Strukturen sechsfach koordinierter Einheiten in Alkoxidfluoriden sicher identifiziert werden. Weiterhin lassen sich Verschiebungen bislang nicht beschriebener Struktureinheiten voraussagen und mittlere Koordinationen verwandter Phasen einfach bestimmen. 2. Vernderungen lokaler Strukturen in Alkogelen und korrespondierenden festen Aluminiumisopropoxidfluoriden mit unterschiedlichem Fluorierungsgrad wurden mit einer Reihe verschiedener MAS NMR-Experimente verfolgt. Instrumentelle Voraussetzungen fr MAS NMR-Untersuchungen an Alkogelen waren die deutschlandweit erste Installation eines Stickstoff-Generators zum Betrieb der MAS-Pneumatik-Einheit fr Tieftemperaturexperimente und die eigene Entwicklung von Inserts. Die Identifikation lokaler Strukturen in strukturell stark gestrten Alkoxidfluoriden erforderte verschiedene ein- und zweidimensionale MAS NMR-Techniken. 3. Durch einfache Variation von Syntheseparametern der Sol-Gel-Synthese und durch Untersuchung des thermischen und chemischen Verhaltens konnten letztlich die Ergebnisse der vorangegangenen Kapitel verfeinert und untermauert werden. Auf der Basis der vorgestellten Resultate wird ein mglicher Reaktionspfad der Fluorolyse von Aluminiumisopropoxid entwickelt und Strukturmodelle fr Zwischenstufen vorgeschlagen.