13.08.2010: Elektrochemisch nutzbare "Anti-Zeolithe" - DFG-Paketantrag von Partnern an sechs Universitäten bewilligt

Erst seit kurzer Zeit sorgt eine ungewöhnliche kristalline Verbindung für Interesse sowohl in der Festkörperphysik wie auch der Elektrochemie und Katalyse: Die Käfigverbindung Ca12Al14O33, die als quasi-binäre Phase 12CaO_*7Al2O3 beschrieben werden kann und als "Mayenit" (benannt nach ihrem erstmaligen Fundort in der Eifel) in der Mineralogie bekannt ist.

Die oft auch kurz als "C12A7" bezeichnete Phase ist der Prototyp eines "Anti-Zeoliths": Anders als in den normalen Zeolithen ist hier das Kafiggerüst positiv geladen, und in einem Sechstel der Käfige befinden sich "freie" Sauerstoffanionen, die bei erhöhter Temperatur mobil werden und C12A7 zu einem hervorragenden Sauerstoffionenleiter machen. Faszinierend ist aber darüber hinaus, dass durch chemische Reduktion eben diese "freien" Sauerstoffionen komplett durch Elektronen ersetzt werden können, die dann zu einem Oxid mit metallischer Leitfähigkeit - einem Elektrid - führen.

Im Rahmen eines nun von der DFG für drei Jahre bewilligten Projektes sollen die elektrochemischen Eigenschaften des Mayenits umfassend studiert werden. Beteiligt sind die Arbeitsgruppen von Prof. Martin Lerch an der TU Berlin und von Prof. Stefan G. Ebbinghaus an der Universität Halle, die sich um die Präparation von verschieden modifizierten Mayenitphasen kümmern werden. Prof. Hans-Dieter Wiemhöfer (Universität Münster) und Prof. Jürgen Janek werden die elektrochemischen Transporteigenschaften untersuchen. Prof. Manfred Martin (RWTH Aachen) bearbeitet die Diffusion der verschiedenen Ionen, und Prof. Thomas Bredow (Universität Bonn) begleitet das Projekt aus theoretisch-chemischer Perspektive.

Weitere Informationen:
Prof. Jürgen Janek