Dokument: Stabilisierung wasserlöslicher Platin-Cluster und ihre Anwendung in der Zweiphasen- und heterogenen Katalyse
| Titel: | Stabilisierung wasserlöslicher Platin-Cluster und ihre Anwendung in der Zweiphasen- und heterogenen Katalyse | |||||||
| Weiterer Titel: | Stabilisation of water soluble platinum clusters and their application in aqueous bisphasic and heterogeneous catalysis | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=16963 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20110110-133909-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Richter, Mareike [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Kläui, Wolfgang [Gutachter] Prof. Dr. Ganter, Christian [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Nanopartikel, Platin, Katalyse, wasserlöslich, Bisphosphonate | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie | |||||||
| Beschreibungen: | Gegenstand dieser Arbeit war die Synthese und Charakterisierung neuer, wasser-löslicher Platin-Cluster und ihre Anwendung in der wässrigen Zweiphasen- und heterogenen Katalyse.
Zunächst wurde die Stabilisierung von Platin-Clustern mit den Diphenylphosphano-alkylphosphonaten 1b (DPPEPNa) und 2b (DPPPPNa) untersucht. Um nanoskalige Platin-Cluster zu erhalten, wurde eine Lösung von K2PtCl4 und 1b oder 2b mit Me-thanol oder Wasserstoffgas reduziert. In allen Fällen wurde zunächst der entsprech-ende Chelatkomplex Pt-1b bzw. Pt-2b gebildet, bevor die Reduktion des verbleiben-den Platin(II) erfolgte. Es konnte mittels TEM gezeigt werden, dass Platin-Cluster erfolgreich mit diesen Komplexen stabilisiert werden können, trotz eines fehlenden weichen Donoratoms. Aufgrund dieses neuen Konzepts wurden verschiedene aliphatische und aromatische Bisphosphonate ohne klassisches Donorzentrum für Platin synthetisiert. Besonders der Ligand 3,6-Bismethylphosphonat-o-terphenyl (TerBPNa, 4) war bisher nicht literaturbekannt. Mit Bisphosphonaten als stabilisierende Komponente erhielt man durch Reduktion von PtCl2 mit Methanol dunkelbraune Clusterlösungen. Abhängig von dem eingesetzten Bisphosphonat variierte die Stabilität dieser Lösungen zwischen einigen Stunden und mehreren Tagen (4 ≈ 8 < 5 ≈ 6 << 7). Des Weiteren wurden Liganden, die kein weiches Donorzentrum mehr aufweisen, sterisch jedoch dem Liganden 1b ähneln, synthetisiert. Die Fähigkeit des Liganden mit oxidiertem Phosphor-Donor-Atom (ODPPEPNa, 11) und die des neuen Liganden 3-Triphenylpropylphosphonat (TPPrPNa 12) Platin-Cluster zu stabilisieren, wurde untersucht. Mit beiden Liganden konnten stabile Clusterlösungen erhalten werden. Aus TEM-Aufnahmen ist ersichtlich, dass besonders 12 in der Lage ist, bemerkenswert einheitliche Platin-Cluster zu stabilisieren. Es konnten Cluster mit einer durchschnittlichen Größe von 2.1 nm erhalten werden, welches einem idealisierten 4-schaligen Platin-Cluster entspricht. Die erhaltenen Platin-Cluster zeigten hohe katalytische Aktivitäten in der Hydrierung von 1-Hexen und m-Chlornitrobenzol. Die Cluster wurden sowohl in der wässrigen Zweiphasenkatalyse als auch -immobilisiert auf Aktivkohle- in der heterogenen Katalyse eingesetzt.Subject of this thesis was the synthesis and characterisation of new, water soluble platinum clusters and their application in aqueous biphasic and heterogeneous catalysis. First, the stabilisation of platinum clusters with diphenylphosphanoalkylphosphonates 1b (DPPEPNa) and 2b (DPPPPNa) was investigated. To obtain nanoscaled platinum clusters, a solution of K2PtCl4 and 1b or 2b was reduced with methanol or hydrogen. In all cases the corresponding chelate complexes Pt-1b or Pt-2b were formed before the reduction of the remaining platinum(II) occurred. It was shown by TEM that platinum clusters can be stabilised effectively with these complexes despite of the missing soft donor atom. Due to this new concept, several aliphatic and aromatic bisphosphonates (4-8) with no typical donor centre for platinum were synthesised. Especially the ligand 3,6-bismethylphosphonate-o-terphenyl (TerBPNa, 4) was not reported to literature so far. With bisphosphonates as stabilising agents the reduction of PtCl2 with methanol yielded deep brown cluster solutions. Dependent on the used bisphosphonate, the stability of these solutions varied between a few hours and a couple of days (4 ≈ 8 < 5 ≈ 6 << 7). Furthermore, ligands with lack of a soft donor centre but sterically similar to ligand 1b were synthesised. The ability of a ligand with an oxidised phosphorus donor atom (ODPPEPNa, 11) and of the new ligand 3-triphenylpropylphosphonate (TPPrPNa 12) to stabilise platinum clusters was investigated. With both ligands stable cluster solutions are formed. TEM images of those solutions showed that especially 12 stabilises platinum clusters with remarkable narrow size distribution. Clusters with an average diameter of 2.1 nm are obtained which corresponds to an idealised four-shell cluster. The platinum clusters were highly active catalysts for the hydrogenation of 1-hexene and 3-chloro-nitrobenzene. The clusters can be used for catalysis in aqueous biphasic systems or -immobilised on active carbon- as heterogeneous catalysts. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Anorganische Chemie und Strukturchemie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 10.01.2011 | |||||||
| Dateien geändert am: | 05.01.2011 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 03.11.2010 | |||||||
| Datum der Promotion: | 03.12.2010 |
