Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Anorganische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Martin Köckerling



M. Sc. Liisa Rajala
(e-mail: lkrajala@gmail.com )

Tetracyanidoborates with triply charged rare earth metal cations and their optical properties

A new group of tetracyanidoborates - tetracyanidoborates with trivalent rare earth metal cations - was synthesized and characterized. X-ray single crystal and powder diffraction analyses have shown that like the rare earth compounds in general, also the rare earth tetracyanidoborates form three isostructural groups, [LRE(H2O)5][B(CN)4]3•0.5 H2O, with LRE3+ = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, [HRE(H2O)7][B(CN)4]3 and [HRE(H2O)8][B(CN)4]3•3 H2O with HRE3+ = Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and Y. Generally, the rare earth tetracyanidoborate hydrates are found to crystallize in the monoclinic crystal system. The results of the UV-spectroscopy and luminescence measurements indicate that the tetracyanidoborates with rare earth metal cations exhibit rare earth cation specific luminescence properties which are apparently improved by the tetracyanidoborate anion. Therefore, the tetracyanidoborates with trivalent rare earth metal cations could have possible applications in phosphors.

Eine neue Gruppe von Tetracyanidoborat-Salzen, die der Tetracyanidoborate mit dreiwertigen Seltenerdmetall-Kationen wurde synthetisiert und charakterisiert. Durch Einkristallstruktur-analysen und Pulverdiffraktometrie konnte festgestellt werden, dass die Tetracyanidoborate mit dreiwertigen hydratisierten Seltenerdmetall-Kationen unterschiedliche Kristallstruktur-typen aufweisen. Die Seltenerdmetall-Tetracyanidoborat-Hydrate bilden drei isostrukturelle Gruppen, [LRE(H2O)5][B(CN)4]3•0.5 H2O mit LRE3+ = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu und Gd, [HRE(H2O)7][B(CN)4]3 und [HRE(H2O)8][B(CN)4]3•3 H2O mit HRE3+ = Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu und Y. Im Allgemeinen kristallisieren die Seltenerdmetall-Tetracyanidoborat-Hydrate in monoklinen Kristallsystemen. Die Ergebnisse der UV-Spektroskopie und Lumineszenzmessungen zeigen, dass die Seltenerdmetall-Tetracyanidoborate typische Lumineszenzeigenschaften der Seltenerdmetall-Kationen aufweisen. Diese Eigenschaften werden durch das Tetracyanidoborat-Anion offenbar verbessert. Deshalb könnten die Tetracyanidoborate mit dreiwertigen Seltenerdmetall-Kationen Anwendung in Leuchtstoffen finden.