Explorative Synthese von Gallium‐ und Indiumboraten unter extremen Bedingungen: M5B12O25(OH): Struktur, Lumineszenz und überraschende photokatalytische Eigenschaften

Explorative Festkörperchemie führte zur Entdeckung der beiden neuen Phasen Ga5B12O25(OH) und In5B12O25(OH). Mithilfe eines Walker‐Moduls (Multianvil‐Technik) führten extreme synthetische Bedingungen von 12 GPa und 1450 °C zur Bildung eines unvorhergesehenen tetragonalen Strukturtyps. Dieser ist aus kondensierten BO4‐Tetraedern mit kuboktaedrischen Kavitäten aufgebaut. Im Fall von In5B12O25(OH) war es möglich, diese Kavitäten mit Eu3+ zu dotieren, womit nach Anregung eine orange‐rote Lumineszenz beobachtet werden konnte. In photokatalytischen Tests mit der Phase In5B12O25(OH) zeigte sich überraschenderweise eine hohe Wasserstoffproduktionsrate, die mit der von TiO2 vergleichbar ist. Bemerkenswert ist allerdings, dass im Falle des In5B12O25(OH) kein Kokatalysator verwendet wurde. Ein Hansdampf in allen Gassen: Ein neuer Strukturtyp M5B12O25(OH) bildete sich unter extremen Bedingungen von ca. 12 GPa und 1450 °C mit In3+ als auch Ga3+ als Metallkationen. Die Verbindungen zeigen nicht nur eine interessante Struktur mit kuboktaedrischen Käfigen aus BO4‐Tetraedern und verzerrten Oktaedern, sondern auch Lumineszenz bei Dotierung mit Eu3+ sowie unerwartet hohe photokatalytische Aktivität bei Anregung mit UV‐Licht (M=In).