Christian Rustige

 

 

 

Telefon: 0221 – 470-3263
Raum: 415
E-Mail: christian.rustige@uni-koeln.de

Forschungsschwerpunkt:
Clusterkomplexe der Seltenerdmetalle mit endohedralen Übergangsmetallatomen

Clusterkomplexe können in einer Vielzahl von metallreichen Halogeniden der Metalle Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram und Rhenium beobachtet werden. Die Ausbildung polyedrischer Metallcluster mit Metall-Metallbindungen ist hierbei auf überschüssige d-Elektronen zurückzuführen, die nach Absättigung der Halogenid-Koordinationssphäre verbleiben.

Elektronendefizitäre Clusterkomplexe der d-elektronenarmen Seltenerdmetalle werden (bis auf wenige Ausnahmen) durch zusätzliche Elektronen von Heteroatomen stabilisiert, die sich im Zentrum der Seltenerdmetallcluster befinden. Als innewohnende, sogenannte endohedrale bzw. interstitielle Atome, kommen neben Atomen von Nichtmetallen wie Kohlenstoff oder Stickstoff, auch solche der späteren Übergangsmetalle in Betracht.

Durch mannigfaltige Verknüpfungsvarianten über ihre Halogenidkoordinationssphäre sowie einer möglichen Kondensation der Metallcluster zu größeren Agglomeraten, Ketten-, Schicht- oder Netzwerkstrukturen, ergibt sich für diese polaren intermetallischen Verbindungen eine eindrucksvolle Strukturchemie (s. u.).

Auswahl verschiedenartiger Clusterkomplexe mit Koordinationszahl (CN)
der endohedralen Atome.

Der strukturelle Aufbau sowie das bisweilen große magnetische Moment führen z. T. zu bemerkenswerten magnetischen Phänomenen komplexer Natur, sodass Clusterkomplexe der Seltenerdmetalle mit endohedralen Übergangsmetallatomen auch in dieser Hinsicht ein vielversprechendes Teilgebiet der Festkörper-Grundlagenforschung darstellen.

Zur Synthese werden vor allem klassische Festkörperreaktionen wie die metallothermische Reduktion (z.T. unter Verwendung eines Flussmittels) von Seltenerdmetalltrihalogeniden, die ihrerseits mittels einer Precursor-Methode dargestellt werden, angewandt. Die explorative Synthese neuartiger Clusterkomplexe stellt dabei aufgrund des unbekannten Phasenschmelzverhaltens sowie der Oxidations- und Hydrolyseempfindlichkeit der Edukte und Produkte eine besondere präparative Herausforderung dar. Da sich die thermodynamische Stabilität vieler derartiger Verbindungen häufig nur über ein kleines Temperaturintervall zu erstrecken scheint, bedarf es zur Synthese phasenreiner Präparate einer gezielten Optimierung der verwendeten Temperaturprogramme.

Diplomarbeit:

„Neue Untersuchungen in den Systemen Tm/X/Z“ (Universität zu Köln, 2008)

Dissertation:

„Interstitiell stabilisierte Clusterkomplexe der Seltenerdmetalle Terbium und Erbium“ (Universität zu Köln, 2011)

 

Lehre:

Sonstiges:

Gerd Meyer • MitarbeiterInnen • Lehre • Links