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Exploring the Frontiers of p-block Cation Chemistry under Extreme Conditions

Projektbeschreibung

Neue chemische Spezies unter extremem Druck

Extremer Druck kann die Art und Weise, wie Atome Bindungen eingehen, grundlegend verändern und so die Bildung völlig neuer chemischer Verbindungen ermöglichen, die unter normalen Bedingungen nicht existieren können. Die Erforschung dieser exotischen Verbindungen kann unser Verständnis chemischer Bindungen vertiefen und innovative Möglichkeiten für die Entdeckung neuer Werkstoffe aufzeigen. Das EU-finanzierte Projekt CATion wird Hochdruck- und Hochtemperaturtechniken einsetzen, um neue positiv geladene (kationische) Verbindungen von p-Block-Elementen zu entdecken und ihre Entstehung und ihr Verhalten unter extremen Bedingungen zu erforschen. Durch die Kombination von Experimenten in Diamant-Amboss-Zellen mit fortgeschrittener Synchrotron-Röntgenstrahlung, Raman-Spektroskopie und rechnergestützten Methoden wird die Forschung bisher unbekannte Bindungsanordnungen, Oxidationszustände und Kristallstrukturen aufdecken, neue Einblicke in die anorganische Chemie liefern und unser Verständnis des chemischen Verhaltens bei hohem Druck erweitern.

Ziel

In this project, I will search for novel cations of the p-block elements and explore the structural landscape and behavior of p-block-cation-containing compounds under extreme conditions. Diamond-anvil cells (DAC) will be used to generate high pressures, and laser heating (LH) will be used to locally superheat the system to promote the chemical reactions and crystallization of novel phases. Recent advances in in situ multigrain synchrotron X-ray microdiffraction in combination with Raman mapping now allow detailed structural characterization of products formed during LH-DAC experiments.
Such extreme conditions enable the formation of novel cations, as the usual rules of chemical bonding and molecular geometry change at high pressures. At the gigapascal range of interest, the PV contribution to Gibbs energy becomes comparable to covalent bond energies, allowing chemical reactions that are unfavorable at ambient pressure to occur. My research will focus on the emergence of different cationic species in distinct phases during the structural evolution of a heterogeneous system with fixed composition. The successful realization of the proposed research would enrich fundamental inorganic chemistry by novel textbook examples of p-block cations and novel oxidation states of p-block elements and provide valuable insights into the hitherto unknown high-pressure behavior of cationic species containing homonuclear bonds.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-WIDERA-2025-TALENTS-01

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Koordinator

INSTITUT JOZEF STEFAN
Netto-EU-Beitrag
€ 182 717,52
Adresse
Jamova 39
1000 Ljubljana
Slowenien
Region
Slovenija Zahodna Slovenija Osrednjeslovenska
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Partner (1)