Röntgenabsorptionsspektroskopie an nach dem Sol-Gel-Prozeß hergestellten Übergangsmetalloxiden

Abstract

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden Aero- und Xerogele von Zirkonium- und Wolframoxid sowie deren Calcinierungsprodukte untersucht. Ziel war es, die atomare Nahordnung vor allem im Hinblick auf gebildete ZrO2- und WO3-Strukturen aufzuklären. Die Identifizierung dieser Strukturen erfolgte mit Hilfe der EXAFS-Spektroskopie und durch zusätzlichen Vergleich mit den entsprechenden kristallinen Referenzsub-stanzen. Auf diese Weise wurden die Kristallinität bzw. der Grad der Unordnung der untersuchten Systeme bestimmt. Bei den Wolfram-Verbindungen konnte die Existenz von Keggin-Strukturen neben kristallinen und amorphen Strukturen nachgewiesen werden. Die Vielzahl der verschiedenen Spezies begrenzte die Aussagekraft der EXAFS-Analyse. Diese Schwierigkeit konnte in vielen Fällen durch die Hinzunahme der Raman-Spektroskopie kompensiert werden. Eine Quantifizierung der verschiedenen vorkommenden Strukturtypen in den jeweiligen Proben konnte auch damit nicht erreicht werden. Da die ermittelten Strukturen nur Mittelwerte aller vorhandenen Spezies sind, stellt dies die Grenzen der EXAFS-Spektroskopie klar. Der chemischen Natur entsprechend weisen Wolfram-Verbindungen eine größere Bandbreite an ähnlichen Formen einer bestimmten Stöchiometrie auf als entsprechende Zirkoniumkomponenten.