Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die finanzielle Unterstützung, und wir danken Dr. Daniel Werner für hilfreiche Diskussionen.

ACHTUNG! Bitte konsultieren Sie alle relevanten Sicherheitsdatenblätter (MSDS) vor dem Gebrauch. Einige der Chemikalien in diesen Synthesen verwendet werden, sind akut toxisch, pyrophor und krebserregend. Nanomaterialien können zusätzliche Gefahren im Vergleich zu ihren Bulk-Pendant. Bitte verwenden Sie alle geeigneten Praktiken Sicherheit, wenn eine Reaktion durchführen, einschließlich der Verwendung von technischen Kontrollen (Abzugshaube und Glovebox) und persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Handschuhe, Kittel, in voller Länge Hosen und geschlossene Schuhe). Teile der folgenden Verfahren beinhalten Standard luftfreien Schlenk-Techniken. Die Co-Kondensationsvorrichtung angewendet enthält eine 20 kW Hochfrequenzgenerator. Die Menschen können mit einem Herzschrittmacher haben streng keinen Zutritt. Gasförmiger HCl ist stark ätzend. An einem gut belüfteten Ort oder in einem Abzug. Flüssiger Stickstoff und Trockeneis sind extrem kalten Substanzen; Spezialhandschuhe müssen Erfrierungen zu verhindern, verwendet werden. 1. Vorarbeiten <ol><li> Aufbau des Graphitreaktor <ol><li> Nehmen Sie sich fünf Reaktionskammern, ein Anschlussring, einem hohlen Graphitrohr mit einem Quarzglasrohr gekrönt, und zwei 0,7 mm Graphitstäbe. Füllen Sie alle fünf Reaktionskammern mit elementarem Zinn (Stück), insgesamt 6 g. Stapeln Sie die Reaktionskammern über den Endring, jeder von ihnen verdreht um 30 °, und befestigen Sie den Stapel mit dem Graphitstab. Sicherzustellen, dass der Stab nicht länger als der Stapel ist. </li><li> Legen Sie den Stapel in das Graphitrohr, so dass die Löcher des Anschlussring mit den Löchern im Graphitrohr passen. Befestigen Sie das Setup mit einem zweiten Graphitstab. Sicherzustellen, dass der Stab nicht länger als der Durchmesser des Rohrs ist. Wiegen Sie die gesamte Einrichtung mit einer Skala und notieren Sie den Wert der Menge an Zinn während der Reaktion verbraucht wird, um zu bestimmen. </li></ol></li><li> Vorbereiten des Lösungsmittelgemisches HINWEIS: Toluol muss über Natrium / Benzophenon destilliert, und vorgetrocknet werden. Tributylphosphine muss vakuumdestilliert vor dem Einsatz. <ol><li> Bringen Sie ein 200 ml Schlenkrohr mit einem glasigen Hahn zu einem Labor Schlenk-Linie. Evakuieren und das System mit Inertgas dreimal spülen. Flamme erhitzen die evakuierten Schlenk-Rohr nach dem ersten Evakuierungszyklus. HINWEIS: Verwenden Sie entweder trockenem Stickstoff oder trockenem Argon als Inertgas. </li><li> Füllen mit 180 ml Toluol und 20 ml Tributylphosphin. Mischen Sie die Lösungsmittel durch manuell den Kolben schütteln. HINWEIS: Tributylphosphin reagiert mit Papiertüchern. Nicht Tropfen Tributylphosphin mit Papiertaschentuches. </li><li> Das Gemisch wird mit Trockeneis für mindestens 20 min und entgast die Mischung von leicht verdampfenden und dem kalten Kolben schütteln. Schließen Sie das Ventil unter Vakuum und lassen Sie die Mischung Wärme auf Raumtemperatur. HINWEIS: Die Mischung heftig verdampfen kann, was durch kontinuierliches Schütteln des Kolbens vermieden werden kann. </li></ol></li></ol> 2. Um die Co-Kondensation Gerät einrichten <ol><li> Reaktion <ol><li> Platzieren Sie den Graphit-Reaktor in der Kupferinduktionsspule und passieren das Quarzrohr durch die zentrale Öffnung des oberen Kupferblech über der Induktionsspule platziert. Befestigen Sie das Quarzrohr an die Gasversorgung mit einer Dichtung und einer Schraubenmutter. Überprüfen Sie die Position des Reaktors innerhalb der Spule. Sicherzustellen, dass der Reaktor von 5 ± 0,5 mm von der Spule herausragt. HINWEIS: Die Kupfer-Induktionsspule der zentrale Teil des Co-Kondensationsapparatur ist. Die Spule bündig mit Kühlwasser und mit einem Hochfrequenzgenerator verbunden. Somit wird das Graphitrohr induktiv erwärmt werden. Um reproduzierbare Bedingungen erhalten, wird die Position des Graphitrohres in der Spule ist von entscheidender Bedeutung. Es sollte in der Mitte des Hohlraums der Spule angeordnet ist, mit 5 ± 0,5 mm der Unterseite herausragen. </li><li> Schließen Sie das Kühlschild an die Wasser Pins des Steckers mit den Schraubenmuttern. Befestigen Sie das Kühlschild auf der anderen Seite mit einer Schraube. Testen Sie die Wasserdichtigkeit des Kühlzyklus von opEning den Wasserhahn für 30 Sekunden. HINWEIS: Aufgrund der hohen Spannung im Inneren muss es keine direkte Metall-Metall-Kontakt sein Bypässe oder Lichtbögen zu verhindern, vor allem im oberen Kupferblech. Wenn es Kontakte sind, ändern Sie die Position des Kupferblech mit einem Stock. Wenn dies nicht möglich ist, entfernen Sie alle Komponenten und starten ab 2.1.1. </li><li> Befestigen Sie die Faseroptik des Pyrometers (Temperaturregelung) an der Halterung an der Kupferschirm mit einer Schraube. Bringe einen Quarzglas in dem Halter an der Optik Verunreinigung des optischen Systems durch Chemikalien wie SnCl zu verhindern. </li><li> Befestigen Sie den Lösungsmitteldampf Diffusor mit einer Schraubenmutter. Achten Sie darauf, dass der Diffusor unter dem Hohlraum des Kupferschirm zentriert ist. Prüfen Sie erneut, dass der Graphit-Reaktor noch in der Mitte der Induktionsspule ist, und dass es keinen Kontakt der Spule an die Spitze Kupferblech. </li><li> Montieren Sie das Schlenkgefäß für die Lösungsmittelverdampfung, auf das Ventil, das über ein Stahlrohr mit der Dampf dif verbunden istFixiereinheit. Bringen Sie das Lösungsmittelgemisch hergestellt Kolben in den Behälter Schlenk. Fügen Sie einen hemisphärischen Heizmantel zum Verdampfungsbehälter Schlenk. </li><li> Verbinden Sie den langen Stahlkanüle in die Vorrichtung mit einer Schraubenmutter. Schließen Sie die äußere Schwanz mit einem kleinen Rundkolben. Setzen Sie ein Magnetrührstab (10 cm) in der großen Edelstahlbehälter, legen Sie die Dichtung in den Hohlraum des Planflansch, und schließen Sie das Gefäß mit dem Co-Kondensationsgerät. </li></ol></li><li> Gas Versorgung <ol><li> Verbinden einer HCl-enthaltenden Glasgefäß in ein kleines Stahlrohr und dann in eine Vier-Punkt-Adapter. HINWEIS: Die HCl Druck im Inneren des Glasgefäßes unter 1 atm sein muss, so dass der Differenzdruck-Manometer arbeiten kann. </li><li> Schließen Sie den hinteren Ausgang des Vier-Punkt-Adapter mit einem Blindflansch. Schließen Sie den Differenzdruck-Manometer an den vorderen Ausgang und stellen Sie ein Ventil am oberen Ausgang auf. Schließen Sie eine Feinnadelventil mit dem Ventil am oberen Ausgang des Vier-Punkt-adapter. Dann verwenden Sie eine lange Stahlrohr der Gasversorgungsteil an die Co-Kondensationsgerät zu verbinden. HINWEIS: Anstelle einer Feinnadelventil, ein Mengendurchflusssteuerung verwendet werden kann. </li></ol></li><li> Weitere Vorarbeiten <ol><li> Schließen Sie den doppelwandigen Stahl Dewar Eimer mit der Vakuumpumpe und evakuieren die doppelwandige Raum für mindestens 30 min. HINWEIS: Dieser Schritt kann auch während der Installation des Reaktionsteils des Co-Kondensationsapparatur erfolgen. </li><li> Evakuieren der gesamten Mischkondensationsvorrichtung mit einer Drehschieberpumpe auf einen Enddruck von 10 - 2 mbar, die 60 min dauert. </li><li> Nach dem endgültigen Druck erreicht, heizen Sie den Öldiffusionspumpe. Schalten Sie den Kühlwasserkreislauf und Evakuieren der Öldiffusionspumpe mit der Drehschieberpumpe während des Erhitzens. HINWEIS: Während dieser Zeit wird das Gerät unter statischen Vakuum bleibt, bis die Diffusionspumpe beheizt wird. Diese dauert mindestens 45 min. </li><li> Evakuieren Sie den Appa6 mbar am nächsten Morgen - ratus mit dem vorgewärmten über Nacht Diffusionspumpe den Enddruck von etwa 8 x 10 zu erreichen. </li></ol></li></ol> 3. Cokondensationsreaktion <ol><li> Einrichten der Reaktion <ol><li> Füllen der Kühlfalle der Diffusionspumpe mit 4 l flüssigen Stickstoffs. Schalten Sie den Kühlwasserkreislauf des Hochfrequenzgenerators durch den Wasserhahn zu öffnen. Dann schalten Sie den Hochfrequenzgenerator. </li><li> Langsam vorheizen Graphitreaktor durch die Ausgangsleistung des Hochfrequenzgenerators von Hand, in inkrementalen Schritten von 0,1 bis 0,5 kW zunimmt, bis die Reaktionstemperatur etwa 1300 ° C ist. Hinweis: die Temperatur mit dem optischen Pyrometer überwacht und sollte nicht höher als 1.300 ° C sein. Im Normalfall benötigt dieses Verfahren ca. 30 min, und die Endtemperatur wird auf 3,5 kV erreicht. Während des Prozesses wird das Edelstahlgefäß auch warm. </li&gt; <li> Stellen Sie den Wert des Generators auf 1,0 kV, den Reaktor abzukühlen. Füllen Sie den Stahl Dewar mit etwa 30 l flüssigem Stickstoff. Heben den Dewar mit einer Hebebühne, so dass die Reaktionsbehälter innerhalb des Dewar angeordnet ist. Fügen Sie mehr flüssigem Stickstoff auf dem Stahl Dewar das endgültige Niveau von flüssigem Stickstoff zu erreichen. HINWEIS: In den folgenden Schritten wird der Pegel des flüssigen Stickstoffs immer im oberen Drittel des Edelstahlbehälter sein sollte. </li></ol></li><li> Die Durchführung der Reaktion <ol><li> Dampfe das Lösungsmittel tropft. Befestigen Sie die Drop-Rate, so dass alle Lösungsmittel während der Reaktion (4 h) verwendet wird. Schalten Sie den halbkugeligen Heizmantel auf der untersten Ebene Verdunstung zu halten. </li><li> Schließen Sie die feinen Nadel und das Gasventil. Öffnen Sie das HCl-Gefäß. Stellen Sie sicher, dass die angezeigte Spannung am Differenzdruck-Manometer höher als 1600 mV ist. Ist dies nicht der Fall ist, gilt niedrigen Druck am zweiten Anschluß des Manometers durch eine evac Verbindungsuated Gefäß an dem äußeren Anschluß des Manometers. Schreiben Sie den angezeigten Startwert nach unten. </li><li> Erhitzen Sie das Graphitreaktor auf die Endtemperatur von 1300 ° C durch den Wert des Generators auf 3,5 kV eingestellt wird. Öffnen Sie das Gasventil. Öffnen Sie langsam die Feinnadelventil im Reaktionsgas (HCl) mit einer konstanten Rate von 8 mV / min zu lassen. Schauen Sie sich die Rate mindestens alle 10 Minuten und notieren Sie die Messwerte. HINWEIS: Die Steuerung einer konstanten Gasströmungsrate ist absolut notwendig für eine reproduzierbare Reaktion. Wenn ein Massendurchflussregler verwendet wird, kann die Strömungsgeschwindigkeit über ein Computerprogramm gesteuert werden. Andernfalls kann die Steuerung mit der Feststellung der abnehmenden Werten des Differenzdruck-Manometer während der Gaseinlass erfolgen. Die Geschwindigkeit sollte innerhalb von 7-8 mV / min, und die Reaktion ist beendet, wenn der angezeigte Wert von 1,600 mV vermindert wird, die der Summe von 40 mmol HCl verbraucht. HINWEIS: Wenn die Reaktion ausgeführt wird, Wasserstoffgas erzeugt wird, das überwacht werden kanndurch die Erhöhung des Drucks im Inneren der Vorrichtung von etwa 8 x 10-6 mbar auf ca. 4 x 10-5 mbar. </li><li> Gesetzt 2 L des flüssigen Stickstoffs in dem Dewar etwa alle 10 min so dass das Niveau des flüssigen Stickstoffs immer im oberen Drittel des Edelstahlbehälter ist. Dieser Prozess wird 4 Stunden dauern. </li><li> Nachdem der Wert des Differentialmanometers von 1.600 mV verringert wird, schließen Sie das Gasventil. Dann führen die verbleibenden HCl-Gas, das durch langsames Öffnen der Feinnadelventil innerhalb des Gaszufuhrteils ist. Warten Sie, bis der Druck in der Vorrichtung wird niedriger als 4 x 10-5 mbar und schalten Sie dann den Hochfrequenzgenerator und ließ in den verbleibenden Lösungsmittelgemisch bei Bedarf ab. </li><li> Ändern, um die flüssigen Stickstoff gefüllten Dewar-Stahl mit einem isolierten Wanne auf einen Magnetrührer gestellt. Ziehen Sie den Öldiffusionspumpe, die durch das Hauptventil zu schließen und spülen Sie das Gerät mit trockenem Stickstoff (5,0) auf einen Druck um1 atm (Grob Barometer). In ca. 5 kg Fein, pulverisierte Trockeneis in den Eimer, so dass der Behälter aus rostfreiem Stahl wird von außen und Schalter auf dem Magnetrührer gekühlt werden. </li><li> Warten Sie, bis der Magnetrührer frei dreht. Dies zeigt, daß das Reaktionsgemisch geschmolzen. Lassen Sie die Lösung unter Rühren für mindestens 45 min. HINWEIS: Während des Erwärmungsprozesses steigt der Druck und könnte erhalten mehr als 1,2 atm, die auf der rauen Barometer zu sehen ist. Der Überdruck kann über das Ventil in den Rundkolben an der langen Presse Kanüle freigegeben werden. </li><li> Schalten Sie den Rührer. Ändern des Rundkolben an der Presse eine Kanüle zu einer Doppelventil Schlenkrohr, während immer noch mit Trockeneis unter konstantem Stickstoffstrom gekühlt wird. Fixieren die Höhe der Press Kanüle so dass sie den Boden des Edelstahlgefäßes berührt. </li><li> Schieben Sie die Sn (I) Cl-Lösung mit geringem Überdruck, indem man die Ventile an der Doppelventilschlenkrohr zu öffnen. HINWEIS: Die solution sollte tief rot, dunkelbraun bis schwarz sein, wenn konzentriert. </li></ol></li><li> Bestimmen Sie die Qualität der Lösung <ol><li> Halide Titration Nehmen 2 ml der Lösung und löst ihn in 20 ml verdünnter Salpetersäure. 1 ml 30% H 2 O 2 zu und rühre 10 min. Führen Sie eine potentiometrischen Titration von AgNO 3 gegen die Kalomelelektrode. HINWEIS: Die Konzentration des Halogenids sollte ~ 0,2 M. </li><li> Nehmen Sie das Graphitrohr und gewogen, die Menge an verbrauchtem Zinn zu bestimmen, die in zwischen 4 g und 4,8 g betragen sollte. Hinweis: Im Normalfall ist die Menge an umgesetztem Zinn niedriger als die Menge des Halogenids in der Lösung aufgrund der Nebenreaktion: Sn + 2 HCl → SnCl 2 ANMERKUNG: Diese Reaktion erfolgt in kleinen Mengen, aber es wird die Qualität der Lösung und die Fähigkeit der Disproportionierungsreaktion nicht verringern tin cluster Spezies zu bilden. Ein Zinn: c-Verhältnis von 1: 10,2 ist im normalen Bereich. </li></ol></li></ol> 4. Synthese von Sn 10 (Hyp) 4 2 - <ol><li> Vorarbeit <ol><li> Platzieren 2 g (4,4 mmol) LiHyp • 3 THF, hergestellt nach der Literatur 24 und einem kleinen magnetischen Rührstab in einem Schlenkrohr in einer Glovebox. </li><li> Bereiten Sie eine 2-Propanol / Trockeneis Kühlbad bei -78 ° C. Verwenden Sie keine Kryostaten verwenden. </li><li> Legen Sie das Schlenkgefäß im Inneren des Kühlbades und legen beide auf einem Magnetrührer. </li></ol></li><li> Reaktion <ol><li> 20 ml einer 0,2 M SnCl Lösung zu der gekühlten Schlenkgefäß mit 2 g (4,4 mmol) LiHyp • 3 THF über eine Stahl oder Teflon Kanüle. Schalten Sie den Magnetrührer. Lassen Sie die Reaktion laufen und es langsam innerhalb von 3 h auf Raumtemperatur erwärmen. Beachten Sie die Farbe der Reaktionslösung Änderung zu dunkelbraun. HINWEIS: Wenn die Konzentration der Lösung nicht mehr als 0,2 M ist,Einstellen der zugegebene Volumen , so daß 4 mmol Halogenid angewendet werden (beispielsweise 40 ml einer 0,1 M Lösung). </li></ol></li><li> Aufarbeitungsverfahren <ol><li> Stoppen Sie den Rührer und lassen alle unlöslichen Niederschlag im Inneren des Schlenk-Rohr zu begleichen. Dekantiert die schwarze Lösung in ein anderes Gefäß Schlenk. HINWEIS: In den meisten Fällen während der Dekantierung Prozess, es ist sinnvoll, um den Niederschlag mit einer Lampe zu überprüfen vollständige Umwandlung des Überstands zu gewährleisten. Die nicht löslichen Niederschlag LiCl kann an der Unterseite als grauer Feststoff identifiziert werden. </li><li> Hinzufügen 0,2 ml TMEDA (TMEDA = N, N, N &#39;, N&#39; N&#39; - Tetramethylethylendiamin) zu dem Gemisch und lassen es über Nacht stehen. Schwarz, wachsen tetraedrische Kristalle in der Lösung. Nach Isolierung, Identifizierung der Kristalle über Protonen - NMR als Li 2 (tmeda) 4 Sn 10 Hyp 4 23. HINWEIS: Im Laufe der Zeit erzeugt, die Mutterlauge weitere Kristalle des Produkts. Daher Speichern des mother Lauge für mindestens einen Monat wird empfohlen, die Ausbeute zu erhöhen. Einengen der Mutterlauge kann auch hilfreich sein, um weitere Kristallisation zu initiieren. </li><li> Um Kristalle für die Röntgenkristallstrukturanalyse erhalten, kristallisiere den Cluster auf folgende Weise: Man löst 150 mg Li 2 (tmeda) 4 Sn 10 Hyp 4 bei -40 ° C in 15 ml absolutem THF. Hinzufügen in 1 ml 12-Krone-4 (5 g in 25 ml Toluol) zu dem Gemisch. Die Lösung sollte grün sein, dunkel und muss bei -30 ° C gelagert werden, da der Cluster in THF bei Raumtemperatur nicht stabil ist. </li><li> Nach einem Tag erhalten große Blöcke von Li 2 (12-Krone-4) 4 Sn 10 Hyp 4 (140 mg). Verwenden Sie eine der Einkristalle für die Strukturanalyse (Abbildung 9) unter Verwendung von Röntgenkristallographie 23. </li></ol></li></ol>

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J. 21, 2992-2997 (2015).</li><li>Gutekunst, G., Brook, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tris(trimethylsilyl)silyllithium.3+THF:+a+stable+crystalline+silyllithium+reagent.">Tris(trimethylsilyl)silyllithium.3 THF: a stable crystalline silyllithium reagent.</a> J. Organomet. Chem. 225, 1-3 (1982).</li><li>Timms, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+of+Preparative+Cryochemistry.">Techniques of Preparative Cryochemistry.</a> Cryochemistry. , 61-136 (1976).</li><li>Schrenk, C., Gerke, B., P&#246;ttgen, R., Clayborne, A., Schnepf, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+with+a+Metalloid+Tin+Cluster+{Sn10[Si(SiMe3)3]4}2-:+Ligand+Elimination+versus+Coordination+Chemistry.">Reactions with a Metalloid Tin Cluster {Sn10[Si(SiMe3)3]4}2-: Ligand Elimination versus Coordination Chemistry.</a> Chemistry. 21, 8222-8228 (2015).</li><li>Schnepf, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemistry+Applying+Metalloid+Tin+Clusters.">Chemistry Applying Metalloid Tin Clusters.</a> Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related Elements. 191, 662-664 (2016).</li></ol>

The authors do not declare any conflicts of interest.

Durch Anwendung der präparativen Cokondensation Technik (Figur 1) 25, neuartige Materialien auf Basis von Molekülen wie SnBr erhalten werden. Aufgrund der hohen Flexibilität bei der Temperatur, Druck, Metall und reaktives Gas kann eine große Vielzahl von metastabilen Lösungen hoher reaktiver Spezies synthetisiert werden. Zum Beispiel werden Subhalogenide aus Silizium und Germanium bereits auf diese Weise erhalten. Doch die richtigen Bedingungen zu finden , eine metastabile Lösung für d...

Aufgrund der jüngsten Fortschritte auf dem Gebiet der Nanotechnologie, wurde die nanoskaligen Größenbereich zwischen den Molekülen und festen Zustand immer mehr an Bedeutung und steht im Mittelpunkt der verschiedenen Forschungsanstrengungen 1. Forschung mit nanoskaligen Verbindungen ist besonders von Interesse für die Metalle oder Halbmetalle, wie drastische Veränderungen bei der Umwandlung von kleinen Molekülspezies nehmen (zB Oxide, Halogenide: nichtleitend, zB AlCl 3, AuCl 3, GeO 2, etc.) zu metalloiden Cluster 2 der allgemeinen m n R m Formeln (n&gt; m; m = Metall, wie Al, Au, Sn, usw., R = Liganden , wie beispielsweise SC 6 H 4 -COOH, N (SiMe 3) 2, etc.), auf die endgültige Masse elementaren Phase (Metall: leitend, halb~~POS=TRUNC: halb, zB elementares Al, Au oder Ge) 3. Die Synthese eines bestimmten Molekular nanoskaligen compound ist eine Herausforderung aufgrund seiner metastabilen Charakter. Viele synthetische Verfahren geben Metallnanoteilchen mit einer bestimmten Größenverteilung 4, eine Mischung aus Metalloid Clusterverbindungen unterschiedlicher Größen bedeutet. Folglich wird eine Basis für eine Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von nanoskaligen Materialien, synthetische Verfahren herzustellen müssen bestimmte nanoskaligen molekulare Verbindungen Zugriff entwickelt werden. Diese bestimmten molekularen Verbindungen (metalloiden Cluster im Falle von Metallen 5, 6, 7, 8) wird Aufschluss über die Komplexität und die Grundprinzipien der täuschend einfache Chemie, wie die Auflösung und die Bildung von Metallen 9. Einen Syntheseweg metalloiden Clustern verschiedener Metalle zuzugreifen beginnt aus der Reduktion von stabilen Vorstufen , die reduziert sind ein Metalloid Cluster zu bilden, meist in geringen Ausbeuten (beispielsweise Metalloid der Gruppe 14 Cluster wie Sn 15 </sub&gt; (DippNSiMe 3) 6 (Dipp = 2,6-iPr 2 C 6 H 3) 10, Pb 10 (Hyp) 6 (Hyp = Si (SiMe 3) 3) 11 oder Ge 5 (CH (SiMe 3 ) 2) 4 12). Darüber hinaus wird eine zunehmende Anzahl von metalloiden Clustern von Münzmetalle werden über die Reduktion von Vorläufern in Gegenwart eines Trapping-Ligand synthetisiert wie [Ag 44 (p-MBA) 30] 4 - (p-MBA = p-Mercaptobenzoesäure) 13 und Au 102 (p-MBA) 44 14. Neben dem Syntheseweg der reduktiven Dehalogenierung Anwendung Schnöckel et al. einen Syntheseweg zu Metalloid der Gruppe 13 Cluster eingeführt durch die Disproportionierungsreaktion von hochreaktivem metastabilen Monohalogeniden des entsprechenden Elements der Anwendung (beispielsweise 3AlCl → 2Al + AlCl 3). Die Synthese vondie benötigten Monohalogeniden wird dabei über eine präparative Cokondensation Technik durchgeführt, wo bei hohen Temperaturen, Gasphasenmoleküle AlX und GaX (X = Cl, Br, I) synthetisiert werden und anschließend in einer Matrix aus gefrorenen Lösungsmittel (Abbildung 1 gefangen ) 15. Diese Technik gibt somit den Zugang zu neuartigen Reagenzien, um den Weg zu neuen Bereichen der Chemie Öffnung ( zum Beispiel von den metastabilen Monohalogenide starten, metalloiden Clustern mit Durchmessern im Nanometer - Bereich wie [Al 77 (N (SiMe 3) 2) 20] 2 - oder [84 Ga (N (SiMe 3) 2) 20] 4 - konnte erhalten werden) 16, 17. Der Syntheseweg über die Disproportionierungsreaktion ist somit die produktivste, was zu Clustern mit Durchmessern im Nanometer-Bereich. Allerdings ist diese Syntheseroute ist nur möglich, wenn eine metastabile GaI-Halogenid bei der Hand ist, die DISPROportionates bei niedrigen Temperaturen (in der Regel weit unter 0 ° C). Auch hier sind im Fall der Gruppe 14, Monohalogenide erforderlich, da die subvalente Dihalogenide MX 2 (M = Ge, Sn, Pb) sind zu stabil und unverhältnismäßig bei Temperaturen weit über 100 ° C. Die Synthese von metastabilen Gruppe 14 Monohalogenid Lösungen ist über die präparative Co-Kondensationstechnik. Allerdings Gruppe 14 Monohalogenide sind bei viel höheren Temperaturen in Bezug auf die Gruppe 13 Monohalogenide erhalten, die als Gasphasenspezies bei 1000 ° C leicht verfügbar sind. Daher wird SnBr bei 1.250 in maximaler Ausbeute 18 ° C, während GeBr 19 sowie SiCl 2 20, bei noch höheren Temperaturen erhalten wird , bis zu 1.600 ° C. Die Monohalogeniden sind &quot;gefangen&quot; über eine präparative Cokondensation Technik (Figur 1), was zu einer metastabilen Monohalogenid Lösungen. Ausgehend von diesen metastabilen Lösungen waren wir vor kurzem eine Vielfalt zu synthetisieren können of neuartigen metalloiden Gruppe 14 Clusterverbindungen von Germanium und Zinn, nämlich [Li (thf) 2] 3 [Ge 14 (Hyp) 5] (Hyp = Si (SiMe) 3) 21, 10 Sn (Hyp) 6 22, und { [Li ([12] Krone-4) 2]} 2 [Sn 10 (Hyp) 4] 23. Hier präsentieren wir die Synthese eines metastabilen Sn (I) Cl - Lösung innerhalb eines selbst gemachten Co-Kondensationsapparat und beschreiben seine Reaktivität mit LiHyp den metalloiden Cluster [Sn 10 (Hyp) 4] um 2 - 1 in hoher Ausbeute.

<table><tbody><tr><td>Tin, 99.999%</td><td>ABCR</td><td>AB122397</td><td></td></tr><tr><td>Hydrogen chloride N28, 99.8%</td><td>Air Liquide</td><td>P0820S10R0A001</td><td>Toxic</td></tr><tr><td>Toluene anhydrous, 99.8%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>244511</td><td></td></tr><tr><td>Tri-n-butylphosphine, &amp;#62;93.5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>90827</td><td>Toxic</td></tr><tr><td>TMEDA, &amp;#62;99.5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>411019</td><td></td></tr><tr><td>12-crown-4</td><td>Sigma Aldrich</td><td>194905</td><td>Toxic</td></tr><tr><td>THF anhydrous, &amp;#62;99.9%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>401757</td><td></td></tr><tr><td>Sodium, 99.95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>262715</td><td></td></tr><tr><td>Benzophenone, &amp;#62;99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>427551</td><td></td></tr><tr><td>Differential pressure manometer</td><td>MKS</td><td>MKS Baratron 223B</td><td></td></tr><tr><td>Mass flow controller&amp;nbsp;</td><td>Bronckhorst&amp;nbsp;</td><td>Low &amp;Delta;p flow mass flow controller</td><td></td></tr><tr><td>High frequency generator</td><td>Trumpf H&amp;uuml;ttinger</td><td>TruHeat MF 5020</td><td></td></tr><tr><td>NMR spectrometer</td><td>Bruker</td><td>Bruker DRX-250</td><td></td></tr><tr><td>Glovebox</td><td>GS Systemtechnik</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Argon 5.0</td><td>Westfalen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nitrogen 4.8</td><td>Westfalen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Graphite</td><td>SGL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Quartz glass tube</td><td>Gebr. Rettberg GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Steel transferring cannula</td><td>Rohre Ketterer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Balance</td><td>Kern</td><td>Kern PFB200-3</td><td></td></tr><tr><td>Oil diffusion pump</td><td>Balzers</td><td>Balzers Diff900</td><td></td></tr><tr><td>Rotary vane pump</td><td>Balzers</td><td>Balzers QK100L4D</td><td></td></tr><tr><td>Pyrometer</td><td>Sensotherm</td><td>6285</td><td></td></tr><tr><td>Schlenk tubes with glassy stopcocks</td><td>Gebr. Rettberg GmbH</td><td>J.-Young-type valve with glassy stopcock</td><td></td></tr></tbody></table>

the synthesis of [sn10(si(sime3)3)4]2- using a metastable sn(i) halide solution synthesized via a co-condensation technique

Die Anzahl von gut charakterisierten Metalloid Zinncluster, synthetisiert durch die Disproportionierung eines metastabilen Sn (I) -halogenid in Gegenwart einer sterisch anspruchsvollen Liganden Anwendung hat in den letzten Jahren zugenommen. Die metastabile Sn (I) halogenid auf &quot;Weltraum conditions&quot; über die präparative Co-Kondensationstechnik synthetisiert. Dadurch wird der GaI - Halogenid in einem Ofen bei hohen Temperaturen synthetisiert, etwa 1.300 ° C und bei vermindertem Druck durch die Reaktion von elementarem Zinn mit Halogenwasserstoffgas (zB HCl). Die GaI - Halogenid (beispielsweise SnCl) innerhalb einer Matrix eines inerten Lösungsmittels eingefangen, wie Toluol , bei -196 ° C. Erwärmen der festen Matrix auf -78 ° C ergibt eine metastabile Lösung des GaI-Halogenid. Die metastabile Lösung GaI-Halogenid ist hochreaktiv, sondern kann bei -78 ° C für mehrere Wochen gelagert werden. Beim Erwärmen tritt die Lösung auf Raumtemperatur, einer Disproportionierungsreaktion zu elementarem Zinn führen und die entsprechendeDihalogenid. Durch Anlegen sperrigen Liganden wie Si (SiMe 3) 3, die Zwischen Metalloid Clusterverbindungen können vor der vollständigen Disproportionierung zu elementarem Zinn eingefangen werden. Daher ergibt die Reaktion eines metastabilen Sn (I) Cl - Lösung mit Li-Si (SiMe 3) 3 [Sn 10 (Si (SiMe 3) 3) 4] 2 - 1 als schwarze Kristalle in hoher Ausbeute. 1 ist über eine komplexe Reaktionsfolge einschließlich Salzmetathese, Disproportionierung und Abbau von größeren Clustern gebildet. Weiterhin kann 1 durch verschiedene Verfahren , wie NMR oder Einkristall - Röntgenstrukturanalyse analysiert werden.

Das Prinzip der Matrixisolationstechnik in Konjugation mit der präparativen Co-Kondensationstechnik dargestellt (Abbildung 1), sowie der Aufbau der Co-Kondensationsvorrichtung (2) und der Graphitreaktor (3). Die 4 und 5 zeigen Fotos von der Montage des Co-Kondensationsvorrichtung. In Figur 6 sind die Gaszuführungskomponenten mit dem Massendurchflussregler gezeigt ist . 7 zeigt<...

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The Synthesis of [Sn10SiSiMe334]2- Using a Metastable SnI Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

The disproportionation reaction of a metastable Sn(I) chloride solution, obtained via the preparative co-condensation technique, is used for the synthesis of a metalloid tin cluster compound.

Die Synthese von [Sn<sub&gt; 10</sub&gt; (Si (SiMe<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 4</sub&gt;]<sup&gt; 2</sup<sup&gt; -</sup&gt; Eine metastabile Sn (I) halogenidlösung Verwendung über eine Co-Kondensationstechnik Synthetisierter

The number of well-characterized metalloid tin clusters, synthesized by applying the disproportionation of a metastable Sn(I) halide in the presence of a ...

the-synthesis-sn10-si-sime3-3-42-using-metastable-sn-i-halide

Research

JoVE Journal

Chemistry

The Synthesis of [Sn10(Si(SiMe3)3)4]2- Using a Metastable Sn(I) Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

8.4K Aufrufe.  University of Tübingen. The disproportionation reaction of a metastable Sn(I) chloride solution, obtained via the preparative co-condensation technique, is used for the synthesis of a metalloid tin cluster compound.

Serie: The Synthesis of [Sn10SiSiMe334]2- Using a Metastable SnI Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

Sulfate Separation by Selective Crystallization with a Bis-iminoguanidinium Ligand

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, 1,4-benzene-bis(iminoguanidinium) (BBIG), is demonstrated. The ligand is synthesized as the chloride salt (BBIG-Cl) by in situ imine condensation of terephthalaldehyde with aminoguanidinium chloride in water, followed by crystallization as the sulfate salt (BBIG-SO4). Alternatively, BBIG-Cl is synthesized ex situ in larger scale from ethanol. The sulfate separation ability of the BBIG ligand is demonstrated by selective and quantitative crystallization of sulfate from seawater. The ligand can be recycled by neutralization of BBIG-SO4 with aqueous NaOH and crystallization of the neutral bis-iminoguanidine, which can be converted back into BBIG-Cl with aqueous HCl and reused in another separation cycle. Finally, 35S-labeled sulfate and &#946; liquid scintillation counting are employed for monitoring the sulfate concentration in solution. Overall, this protocol will instruct the user in the necessary skills to synthesize a ligand, employ it in the selective crystallization of sulfate from aqueous solutions, and quantify the separation efficiency.

A protocol for in situ aqueous synthesis of a bis(iminoguanidinium) ligand and its utilization in selective separation of sulfate is presented.

Sulfate Trennung durch selektive Kristallisation mit einer Bis-iminoguanidinium Ligand

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, ...

Forschung

Chemie

Combining Solid-state and Solution-based Techniques: Synthesis and Reactivity of Chalcogenidoplumbates(II or IV)

The phases of &#34;PbCh2&#34; (Ch = Se, Te) are obtained from solid-state syntheses (i.e., by the fusion of the elements under inert conditions in silica glass ampules). Reduction of such phases by elemental alkaline metals in amines affords crystalline chalcogenidoplumbate(II) salts comprised of [PbTe3]2- or [Pb2Ch3]2- anions, depending upon which sequestering agent for the cations is present: crown ethers, like 18-crown-6, or cryptands, like [2.2.2]crypt. Reactions of solutions of such anions with transition-metal compounds yield (poly-)chalcogenide anions or transition-metal chalcogenide clusters, including one with a &#181;-PbSe ligand (i.e., the heaviest-known CO homolog).
In contrast, the solid-state synthesis of a phase of the nominal composition &#34;K2PbSe2&#34; by successive reactions of the elements and by the subsequent solvothermal treatment in amines yields the first non-oxide/halide inorganic lead(IV) compound: a salt of the ortho-selenidoplumbate(IV) anion [PbSe4]4-. This was unexpected due to the redox potentials of Pb(IV) and Se(-II). Such methods can further be applied to other elemental combinations, leading to the formation of solutions with binary [HgTe2]2- or [BiSe3]3- anions, or to large-scale syntheses of K2Hg2Se3 or K3BiSe3 via the solid-state route.
All compounds are characterized by single-crystal X-ray diffraction and elemental analysis; solutions of plumbate salts can be investigated by 205Pb and 77Se or 127Te NMR techniques. Quantum chemical calculations using density functional theory methods enable energy comparisons. They further allow for insights into the electronic configuration and thus, the bonding situation. Molecular Rh-containing Chevrel-type compounds were found to exhibit delocalized mixed valence, whereas similar telluridopalladate anions are electron-precise; the cluster with the &#181;-PbSe ligand is energetically favored over a hypothetical CO analog, in line with the unsuccessful attempt at its synthesis. The stability of formal Pb(IV) within the [PbSe4]4- anion is mainly due to a suitable stabilization within the crystal lattice.

Combining Solid-state and Solution-based Techniques: Synthesis and Reactivity of ChalcogenidoplumbatesII or IV

The synthesis of chalcogenidoplumbates(II,IV) via the in situ reduction of nominal "PbCh2" (Ch = Chalcogen) and via a solid-state reaction and subsequent solvothermal reactions is presented. Additionally, reactivities of plumbate(II) solutions are portrayed, which yield the heaviest-known CO homolog known to date: the &#181;-PbSe ligand.

Solid-State-und Lösungsorientierte Techniken Kombination: Synthese und Reaktivität von Chalcogenidoplumbates (II oder IV)

The phases of &#34;PbCh2&#34; (Ch = Se, Te) are obtained from solid-state syntheses (i.e., by the fusion of the elements under inert conditions in silica ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for applications in two-dimensional nanoelectronics devices. Although many methods to synthesize SnSe nanocrystals have been developed, a simple way to fabricate large-sized single-layer SnSe flakes remains a great challenge. Herein, we show the experimental method to directly grow large-sized single-layer rectangular SnSe flakes on commonly used SiO2/Si insulating substrates using a straightforward two-step fabrication method in an atmospheric pressure quartz tube furnace system. The single-layer rectangular SnSe flakes with an average thickness of ~6.8 &#197; and lateral dimensions of about 30 &#181;m &#215; 50 &#181;m were fabricated by a combination of vapor transport deposition technique and nitrogen etching route. We characterized the morphology, microstructure, and electrical properties of the rectangular SnSe flakes and obtained excellent crystallinity and good electronic properties. This article about the two-step fabrication method can help researchers grow other similar two-dimensional, large-sized, single-layer materials using an atmospheric pressure system.

A protocol is presented demonstrating a two-step fabrication technique to grow large-sized single-layer rectangular shaped SnSe flakes on low-cost SiO2/Si dielectrics wafers in an atmospheric pressure quartz tube furnace system.

Atmosphärendruck-Herstellung von großformatigen Einzellagen-rechteckige SnSe Flocken

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Ingenieurwesen

Synthesis of a Thiol Building Block for the Crystallization of a Semiconducting Gyroidal Metal-sulfur Framework

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and porous metal-dithiolene network in the highly ordered single crystalline state. Unlike the highly reactive free-standing thiols, which tend to decompose and complicate the crystallization of metal-thiolate open frameworks, the thioester reacts in situ to provide the thiol species, serving to mitigate the reaction between the mercaptan units and the metal centers, and to improve crystallization consequently. Specifically, the thioester was synthesized in a one-pot procedure: an aromatic bromide (hexabromotriphenylene) reacted with excess sodium thiomethoxide under vigorous conditions to first form the thioether intermediate product. The thioether was then demethylated by the excess thiomethoxide to provide the thiolate anion that was acylated to form the thioester product. The thioester was conveniently purified by standard column chromatography, and then used directly in the framework synthesis, wherein NaOH and ethylenediamine serve to revert in situ the thioester to the thiol linker for assembling the single-crystalline Pb(II)-dithiolene network. Compared with other methods for thiol synthesis (e.g., by cleaving alkyl thioether using sodium metal and liquid ammonia), the thioester synthesis here uses simple conditions and economical reagents. Moreover, the thioester product is stable and can be conveniently handled and stored. More importantly, in contrast to the generic difficulty in accessing crystalline metal-thiolate open frameworks, we demonstrate that using the thioester for in situ formation of the thiol linker greatly improves the crystallinity of the solid-state product. We intend to encourage broader research efforts on the technologically important metal-sulfur frameworks by disclosing the synthetic protocol for the thioester as well as the crystalline framework solid.

Here, we present a one-pot, transition-metal-free synthesis of thiols and thioesters from aromatic halides and sodium thiomethoxide, followed by the preparation of single crystals of a metal-dithiolene network using thiol species generated in situ from the more stable and tractable thioester.

Synthese von Thiol Baustein für die Kristallisation eines halbleitenden Gyroidal Metall-Schwefel-Rahmens

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and ...

Synthesis of Bimetallic Pt/Sn-based Nanoparticles in Ionic Liquids

We demonstrate a method for the synthesis of bimetallic nanoparticles consisting of Pt and Sn. A synthesis strategy is used in which the particular physico-chemical properties of ionic liquids (ILs) are exploited to control both nucleation and growth processes. The nanoparticles form colloidal sols of very high colloidal stability in the IL, which is particularly interesting in view of their use as quasi-homogeneous catalysts. Procedures for both nanoparticle extraction in conventional solvents and for nanoparticle precipitation are presented. The size, structure and composition of the synthesized nanocrystals are confirmed using inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES), X-ray diffraction analysis (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). By this, we show that the nanocrystals are random-type alloy and of small (2-3 nm) size. The catalytic activity and selectivity in the hydrogenation of &#945;,&#946;-unsaturated aldehydes is tested in a semi-continuous batch-type reactor. In this context, the bimetallic Pt/Sn-based nanoparticles reveal a high selectivity towards the unsaturated alcohol.

A protocol for the synthesis of bimetallic nanoparticles in ionic liquids and the procedure of their catalytic testing in the selective hydrogenation of unsaturated aldehydes are described.

Synthese von Bimetall Pt/Sn-basierte Nanopartikel in ionischen Flüssigkeiten

We demonstrate a method for the synthesis of bimetallic nanoparticles consisting of Pt and Sn. A synthesis strategy is used in which the particular ...

Imine Metathesis by Silica-Supported Catalysts Using the Methodology of Surface Organometallic Chemistry

With this protocol, a well-defined singlesite silica-supported heterogeneous catalyst [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] is designed and prepared according to the methodology developed by surface organometallic chemistry (SOMC). In this framework, catalytic cycles can be determined by isolating crucial intermediates. All air-sensitive materials are handled under inert atmosphere (using gloveboxes or a Schlenk line) or high vacuum lines (HVLs, &#60;10-5 mbar). The preparation of SiO2-700 (silica dehydroxylated at 700 &#176;C) and subsequent applications (the grafting of complexes and catalytic runs) requires the use of HVLs and double-Schlenk techniques. Several well-known characterization methods are used, such as Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), elemental microanalysis, solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy (SSNMR), and state-of-the-art dynamic nuclear polarization surface enhanced NMR spectroscopy (DNP-SENS). FTIR and elemental microanalysis permit scientists to establish the grafting and its stoichiometry. 1H and 13C SSNMR allows the structural determination of the hydrocarbon ligands coordination sphere. DNP SENS is an emerging powerful technique in solid characterization for the detection of poorly sensitive nuclei (15N, in our case). SiO2-700 is treated with about one equivalent of the metal precursor compared to the amount of surface silanol (0.30 mmol&#183;g-1) in pentane at room temperature. Then, volatiles are removed, and the powder samples are dried under dynamic high vacuum to afford the desired materials [(&#8801;Si-O-)Hf(&#951;2&#960;-MeNCH2)(&#951;1-NMe2)(&#951;1-HNMe2)]. After a thermal treatment under high vacuum, the grafted complex is converted into metal imido silica complex [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)]. [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] effectively promotes the metathesis of imines, using the combination of two imine substrates, N-(4-phenylbenzylidene)benzylamine, or N-(4-fluorobenzylidene)-4-fluoroaniline, with N-benzylidenetert-butylamine as substrates. A significantly lower conversion is observed with the blank runs; thus, the presence of the imido group in [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] is correlated to the catalytic performance.

A new group IV metal catalyst for imine metathesis is prepared by grafting amine metal complex onto dehydroxylated silica. Surface metal fragments are characterized using FT-IR, elemental microanalysis, and solid-state NMR spectroscopy. Further dynamic nuclear polarization surface enhanced NMR spectroscopy experiments complement the determination of the coordination sphere.

Imine Metathesis von Silica-unterstützten Katalysatoren mit der Methodik der Oberflächenorganometallischen Chemie

With this protocol, a well-defined singlesite silica-supported heterogeneous catalyst [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] is designed and prepared ...

Synthese von niedervalenten MOFs aus multitopic Phosphin-Linkern

Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, energy, and catalysis. Recently, low-valent MOFs (LVMOFs) have been explored for their potential use as heterogeneous catalysts, and multitopic phosphine linkers have been shown to be a useful building block for the formation of LVMOFs. However, the synthesis of LVMOFs using phosphine linkers requires conditions that are distinct from those in the majority of the MOF synthetic literature, including the exclusion of air and water and the use of unconventional modulators and solvents, making it somewhat more challenging to access these materials. This work serves as a general tutorial for the synthesis of LVMOFs with phosphine linkers, including information on the following: 1) the judicious choice of the metal precursor, modulator, and solvent; 2) the experimental procedures, air-free techniques, and required equipment; 3) the proper storage and handling of the resultant LVMOFs; and 4) useful characterization methods for these materials. The intention of this report is to lower the barrier to this new subfield of MOF research and facilitate advancements toward novel catalytic materials.

Autor im Fokus: Experimentelle Ansätze zur Synthese niedervalenter metallorganischer Gerüste aus multitopic Phosphin-Linkern  

Here, we describe a protocol for the synthesis of low-valent metal-organic frameworks (LVMOFs) from low-valent metals and multitopic phosphine linkers under air-free conditions. The resulting materials have potential applications as heterogeneous catalyst mimics of low-valent metal-based homogeneous catalysts.

Experimentelle Ansätze zur Synthese niederwertiger metallorganischer Gerüstverbindungen aus multitopischen Phosphin-Linkern

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, ...

Herstellung von CdSe-SnSe-Nanokompositen aus konsolidierten SnSe-Partikeln

Solution&#45;Processed, Surface&#45;Engineered, Polycrystalline CdSe&#45;SnSe Exhibiting Low Thermal Conductivity

In recent years, solution processes have gained considerable traction as a cost-effective and scalable method to produce high-performance thermoelectric materials. The process entails a series of critical steps: synthesis, purification, thermal treatments, and consolidation, each playing a pivotal role in determining performance, stability, and reproducibility. We have noticed a need for more comprehensive details for each of the described steps in most published works. Recognizing the significance of detailed synthetic protocols, we describe here the approach used to synthesize and characterize one of the highest-performing polycrystalline p-type SnSe. In particular, we report the synthesis of SnSe particles in water and the subsequent surface treatment with CdSe molecular complexes that yields CdSe-SnSe nanocomposites upon consolidation. Moreover, the surface treatment inhibits grain growth through Zenner pinning of secondary phase CdSe nanoparticles and enhances defect formation at different length scales. The enhanced complexity in the CdSe-SnSe nanocomposite microstructure with respect to SnSe promotes phonon scattering and thereby significantly reduces the thermal conductivity. Such surface engineering provides opportunities in solution processing for introducing and controlling defects, making it possible to optimize the transport properties and attain a high thermoelectric figure of merit.

Autor im Rampenlicht: Weiterentwicklung von Energielösungen mit Nanokompositen als verarbeitete thermoelektrische Materialien

CdSe-SnSe nanocomposites are produced by consolidating surface-engineered SnSe particles. A simple aqueous synthesis is employed to produce SnSe particles. Coating SnSe particles with CdSe molecular complexes allows for controlling grain size and increasing the number of defects present in the nanocomposite, thus lowering the thermal conductivity.

Lösungsprozessiertes, oberflächentechnisch hergestelltes, polykristallines CdSe-SnSe mit geringer Wärmeleitfähigkeit

In recent years, solution processes have gained considerable traction as a cost-effective and scalable method to produce high-performance thermoelectric ...

Die Synthese von [Sn

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