KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

Room‐Temperature Oxidation of Thulium‐Metal Nanoparticles to the Thulium Oxocluster [Tm$_5$O(O$^i$Pr)$_{13}$]

Reiß, Andreas 1; Schlittenhardt, Sören ORCID iD icon 2; Ruben, Mario 2,3; Feldmann, Claus 1
1 Institut für Anorganische Chemie (AOC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Zerovalent thulium nanoparticles (2.2±0.3 nm in size) are used as the starting material to prepare single crystals of the thulium oxocluster [Tm$_5$O(O$^i$Pr)$_{13}$]. The reaction is performed by controlled oxidation of the Tm(0) nanoparticles at room temperature (25°C) in isopropanol. The pentanuclear oxocluster contains a non-charged molecular unit with a central Tm$_5$O core and five μ$_1$-, four μ$_2$-, and four μ$_3$-bridging (O$^i$Pr)$^−$ ligands. Single-crystal structure analysis (P2$_1$/n, a=1247.7(6), b=2146.2(15), c=2056.6(9) pm, $\beta$=93.23(1)°) and infrared spectroscopy confirm the oxidation of HO$^i$Pr with formation of H$_2$ and (O$^i$Pr)$^−$. Temperature-dependent measurements show antiferromagnetic coupling. Such a polynuclear [Ln$_5$O(O$^i$Pr)$_{13}$] oxocluster (Ln: lanthanide) is prepared with thulium-metal nanoparticles as a starting material for the first time and points to the suitability of reactive rare-earth metal nanoparticles as starting materials.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000153794
Veröffentlicht am 16.12.2022
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/zaac.202200299
Scopus
Zitationen: 1
Web of Science
Zitationen: 1
Dimensions
Zitationen: 1
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Anorganische Chemie (AOC)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 27.12.2022
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0044-2313, 0372-7874, 0863-1778, 0863-1786, 1521-3749
KITopen-ID: 1000153794
HGF-Programm 47.12.02 (POF IV, LK 01) Exploratory Qubits
Erschienen in Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie
Verlag John Wiley and Sons
Band 648
Heft 24
Seiten Art.-Nr.: e202200299
Vorab online veröffentlicht am 03.12.2022
Schlagwörter Thulium nanoparticles. multinuclear oxocluster. isopropanol. crystal structure. liquid-phase
Nachgewiesen in Web of Science
Scopus
Dimensions
OpenAlex
KIT – Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page