Synthese und strukturchemische Untersuchungen von Münzmetall(I)-Quecksilber(II)-sulfidhalogeniden sowie Charakterisierung von Titandioxid-Photokatalysatoren - Einfluss von Synthesemethode und Dotierung

Abstract

Diese Dissertation gliedert sich in zwei unterschiedliche Themenbereiche: Im ersten Teil der Arbeit wird über die Fortschritte im Bereich der Synthese und Charakterisierung der Münzmetall(I)-Quecksilber(II)-sulfidhalogenide sowie verwandter Verbindungen berichtet. Hier gelang die Synthese und strukturchemische Beschreibung der Verbindungen CuHgSI, CuHg2S2I, a-AgHgSI, b-AgHgSI und Ag2HgSI2. Zur Kristallstrukturbestimmung wurde hauptsächlich die Röntgenstrukturanalyse an Einkristallen eingesetzt. Die Charakterisierung der Verbindungen wurde durch differenzthermoanalytische Messungen, Schwingungsspektroskopie und Berechnungen der Elektronenlokalisierungsfunktionen ergänzt. Mit Hilfe dieser Untersuchungen gelang die Entwicklung eines Ordnungsprinzips für alle bisher strukturell beschriebenen Münzmetall(I)-Quecksilber(II)-sulfidhalogenide. Der zweite Teil dieser Dissertation behandelt die im Bereich der Titandioxid-Photokatalysatoren durchgeführten Experimente zum Einfluss von Dotierungen und Synthesevariationen auf die Eigenschaften der Katalysatormaterialien. Hierbei wurden erstmals bidotierte (gleichzeitige n- und p-Dotierung) Titandioxidpulver charakterisiert. Die katalytische Wirksamkeit der Materialien wurde mittels Abbauexperimenten an Modellsubstanzen untersucht.

This PhD-thesis is divided into two parts: In part one the progresses in synthesis and characterization of coinage metal mercury sulfidehalides and similar compounds are reported. The compounds CuHgSI, CuHg2S2I, a-AgHgSI, b-AgHgSI and Ag2HgSI2 were obtained and the crystal structures could be determined via X-ray diffraction on powder and single crystals. For further characterization thermal analytic and spectroscopic techniques such as caculations of the electron localization function were employed. In this way a classification of all so far determined crystal structures of the coinage metal mercury sulfidehalides could be made accomplished. The second part of this PhD-thesis deals with influences of synthesis and doping to titania photocatalysts. Doped catalyst materials with n- and p-doping at the same time were synthesized and charaterized for the first time. The catalytic activity of the described materials were quantisized by degradation experiments with model substanzes.