nanofluor – Nanoskalige Metallfluoride
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 nanofluor – Synthese
EIN NEUER SYNTHESEANSATZ
Mit der fluorolytischen Sol-Gel-Synthese ist von nanofluor eine leistungsfähige, multivalente Strategie entwickelt und patentiert worden, die erstmals den universellen Zugang zu vielen unterschiedlichen nanoskopischen Metallfluoriden ermöglicht.
M(OR)x + xHF → MFx + xROH Die fluorolytische Sol-Gel-Synthese von nanofluor So sind binäre, ternäre oder quaternäre Fluoride ebenso zugänglich wie komplexe Fluorometallate oder feste Metallfluoridlösungen. Durch Abziehen des Lösungsmittels lassen sich aus den Solen nanoskopische Metallfluoridpulver gewinnen.VORTEILE UND EIGENSCHAFTEN Metallfluorid-Nanopartikel von nanofluor werden durch Umsetzung geeigneter Metallvorstufen mit wasserfreiem Fluorwasserstoff hergestellt. Die direkte Verwendung von Fluorwasserstoff anstelle anderer aufwändiger Synthesemethoden ist eine Kernkompetenz und erlaubt eine gezielte und preiswerte Aufskalierung der herzustellenden Mengen bis zu mehreren hundert Kilogramm pro Jahr. Die Partikel sind als Dispersionen in verschiedenen organischen Lösungsmitteln, in der Regel Alkoholen verfügbar. Aufgrund des geringen Partikeldurchmessers von unter 20 nm (Abb. 1) sind diese Dispersionen optisch transparent (Abb. 2). Die Partikel lassen sich jedoch mit geeigneten Methoden nachweisen (Abb. 3).
  • Abbildung 1: PartikelgrößenverteilungAbbildung 1: Partikelgrößenverteilung
  • Abbildung 2: Klare homodisperse Sole durch die neu entwickelte Sol-Gel-SyntheseAbbildung 2: Klare homodisperse Sole durch die neu entwickelte Sol-Gel-Synthese
  • Abbildung 3: MgF<sub>2</sub>-Nanopartikel unter dem Elektronenmikroskop.Abbildung 3: MgF2-Nanopartikel unter dem Elektronenmikroskop.
Viele verschiedene Metallfluorid-Nanopartikel sind auf diese Weise zugänglich. Magnesiumfluorid MgF2 und Calciumfluorid CaF2 sind beispielsweise von Interesse für optische Anwendungen, Strontiumfluorid SrF2 und Ytterbiumfluoriud YbF3 für die Dentaltechnik sowie Aluminiumfluorid AlF3 und Eisenfluorid FeF3 für die Katalyse. Für spezielle Anwendungen sind auch weitere Systeme verfügbar, wie zum Beispiel Metallfluorid-Nanopartikel dotiert mit seltenen Erden wie Europium oder Terbium, die intensive Lumineszenz zeigen, oder komplexe Metallfluoride wie KZnF3 oder LiCaAlF6, die sich gezielt in ihren Eigenschaften einstellen lassen (Abb. 4 bis Abb. 7).
  • Abbildung 4: Beispiele verschiedener Metallfluorid-Nanopartikel - nano-LiCaAlF<sub>6</sub>Abbildung 4: Beispiele verschiedener Metallfluorid-Nanopartikel - nano-LiCaAlF6
  • Abbildung 5: Beispiele verschiedener Metallfluorid-Nanopartikel - nano-YbF<sub>3</sub>Abbildung 5: Beispiele verschiedener Metallfluorid-Nanopartikel - nano-YbF3
  • Abbildung 6: Beispiele verschiedener Metallfluorid-Nanopartikel - nano-SrF<sub>2</sub>:Tb<sup>3+</sup>Abbildung 6: Beispiele verschiedener Metallfluorid-Nanopartikel - nano-SrF2:Tb3+
  • Abbildung 7: Beispiele verschiedener Metallfluorid-Nanopartikel - nano-SrF<sub>2</sub>:Tb<sup>3+</sup>Abbildung 7: Beispiele verschiedener Metallfluorid-Nanopartikel - nano-SrF2:Tb3+
Klare homodisperse Sole durch die neu entwickelte Sol-Gel-Synthese
Klare homodisperse Sole durch die neu entwickelte Sol-Gel-Synthese