Kovalev, Oleg

Wechselwirkung ausgewählter organischer Moleküle mit nanoporösen Schichtsilikaten und Zeolithen

Zeolithe und Schichtsilikate sind nützliche Materialien mit breiten Anwendungen.
Die Lokalisierung der Tetraalkylammonium Kationen und F-Anionen in zwei unkalzinierten Zeolithen (ZSM-5 und ZSM-11) wurde mit Röntgendiffraktion (Rietveld-Methode) und NMR-Spektroskopie sowie Thermoanalyse durchgeführt. Die Tetraalkylammoniumionen befinden sich auf den Kreuzungspunkten der Kanäle. Fluorionen sind in den Käfigen des Zeolithgerüstes zu beobachten.
Varianten des hydratisierten Schichtsilicats Na-RUB-18 wurden synthetisiert und strukturell untersucht. Die Struktur der Ca-Form vom Na-RUB-18 durch Neutronendiffraktion bestimmt. Die mit kleinen organischen Molekülen (Alanin und Aceton) intercalierte Phasen wurden mit Hilfe der IR- und NMR-Spektroskopie und der Neutronendiffraktion untersucht. Wasserstoffbrücken zwischen den intercalierten Molekülen und Silanolgruppen der Schicht wurden beobachtet. Alaninmoleküle ordnen sich im zwitterionischen Zustand ein und sind mit Wassermolekülen koordiniert.

Zeolites and layered silicates are useful compounds with many technical applications.
The localization of tetraalkylammonium cations and F-mineralisor for two different zeolites (ZSM-5 and ZSM-11) in their as synth. form was carried out using XR- diffraction analysis (Rietveld refinement) supported by SS-NMR and TG. The tetraalkylammonium cations are situated at the channel intersections. The fluorine atoms are located in cages of the silicate framework.
Variants of the hydrous layer silicate Na-RUB-18 were synthesized and structurally investigated. The structure of Ca-exchanged form of RUB-18 was refined using neutron diffraction. Two intercalation products of Na-RUB-18 with organic molecules alanin and acetone were determined with spectroscopic (NMR, IR) and powder neutron diffraction experiments. Hydrogen bonds between the intercalate and the silanol groups of silicate layer were observed. The alanine molecule is present in zwitterionic form and is coordinated by water molecules.