Vorhersagen kaum möglich

Bei den künstlichen metallischen Nanopartikeln sei bisher häufig Gold verwendet worden, berichtet Andreas Schnepf. Er hat gemeinsam mit seiner Arbeitsgruppe bei der Erforschung von Nanopartikeln nun mit Silber experimentiert. „Uns interessiert der Grenzbereich zwischen den Silberatomen im Festkörper und verschiedenen Molekülen. Wir lernen viel darüber, wie diese sich verhalten.“ Das Ziel sind Nanopartikel mit interessanten Eigenschaften, die auch stabil sind. Dazu werden Silbercluster im Labor mit unterschiedlichen Liganden hergestellt und getestet.

„Das ist klassische Laborarbeit. Unser Verständnis der Nanopartikelchemie reicht nicht aus, um theoretisch per Computerprogramm Vorhersagen über die Eigenschaften und Stabilität von neuen Konstruktionen zu treffen“, erklärt der Chemiker. „Auch können wir die Liganden eines solchen Partikels nicht einfach Schritt für Schritt austauschen. Mit jedem neuen Molekül kann sich alles ändern.“ Auch die Struktur lasse sich nicht vorausberechnen. Schnepf und seine Arbeitsgruppe synthetisierten den bisher größten Silbercluster, der nur Phosphine – Phosphorethylgruppen – und Halogenide, hier Chlor, als Liganden hat: Ag₁₀₈(PEt₃)₂₄Cl₆, so die chemische Summenformel.

„Die meisten Nanopartikel haben eine kugelige Form. Unser Silbercluster hat uns überrascht. Er ist sechseckig und sieht von der Seite aus wie ein flaches Paket“, sagt Schnepf. Seine Arbeit gehöre klar in die Grundlagenforschung, sagt er. Künftige Anwendungsbereiche des neuen Nanopartikels könnten vor allem in der Katalyse liegen, also der Lenkung bestimmter chemischer Reaktionen, sowohl für die Forschung selbst als auch in der Technik.

Janna Eberhardt/Hochschulkommunikation

Publikation:

Mike Alexander Kordan, Claudio Schrenk, and Andreas Schnepf: Ag₁₀₈(PEt₃)₂₄Cl₆: A Hexagonal Prismatic Metalloid Cluster. Chemistry A European Journal, https://doi.org/10.1002/chem.202403838