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Terbium and Vanadium Metal Nanoparticles Reactive Starting Materials for Liquid‐Phase Syntheses

Reiß, Andreas 1; Appenzeller, Anja 2; Baur, Jule J. 1; Wenzel, Jonas O. 1; Popescu, Radian 3; Beuthert, Kathrin ORCID iD icon 4; Dehnen, Stefanie 4; Eggeler, Yolita M. ORCID iD icon 3; Breher, Frank 1; Klopper, Wim ORCID iD icon 2; Feldmann, Claus 5
1 Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Physikalische Chemie (IPC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Laboratorium für Elektronenmikroskopie (LEM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
4 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
5 Institut für Anorganische Chemie (AOC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Lanthanide metals and early transition metals – although in principle highly reactive – only show a limited reactivity due to small surface, low solubility, and/or passivation. To this regard, small-sized metal nanoparticles can give the opportunity for reactions near room temperature in the liquid phase. With terbium-metal nanoparticles (2.8 ± 0.4 nm) and vanadium-metal nanoparticles (1.2±0.2 nm), representative lanthanide and early-transition metals are presented with different reactivity. Both are prepared by reduction of simple precursors (TbCl$_3$, VCl$_3$) in THF. The Tb(0)/V(0) nanoparticles are highly reactive and used as starting materials in the liquid phase (THF, toluene, n-dodecane, ionic liquid) to perform reactions with cyclopentadienyl precursors [Cp$_2$MCl$_2$] and carbonyl precursors [M(CO)$_6$] (M = Mo, W). As a result, the novel compounds [BMIm][Cp$_2$Mo(GaCl$_3$)$_2$] 1), [BMIm][Cp$_2$W(GaCl$_3$)$_2$] 2), [Cp$_2$Mo{GaCl$_2$(THF)}$_2$] 3), [BMIm][Cp$_2$MoGa$_2$Cl$_5$] 4), [VO(H$_2$Cyclal)Mo(CO)$_4$] 5) and [VO(H$_2$Cyclal)W(CO)$_4$] 6) are obtained, containing metal-metal bonding (Mo–Ga, W–Ga) and/or low-valent metals (Mo(0/I), W(0/I), Ga(III)). ... mehr


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000184053
Veröffentlicht am 21.08.2025
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/smll.202503498
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Zitationen: 1
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Anorganische Chemie (AOC)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Laboratorium für Elektronenmikroskopie (LEM)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 08.2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1613-6810, 1613-6829
KITopen-ID: 1000184053
HGF-Programm 43.31.01 (POF IV, LK 01) Multifunctionality Molecular Design & Material Architecture
Erschienen in Small
Verlag John Wiley and Sons
Band 21
Heft 31
Seiten Art.-Nr.: 2503498
Vorab online veröffentlicht am 09.06.2025
Nachgewiesen in Scopus
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