Grüne, wasserbasierte, und skalierbare Synthesen von porösen Salzen mit kationischen Al24‐Hydroxid‐Acetat‐Clustern

Abstract

AbstractDie Chemie von Al3+‐Ionen in wässriger Lösung ist sehr komplex und führte bereits zu verschiedenen Polyoxokationen. In diesem Artikel wird die einfache Synthese von porösen Salzen der Zusammensetzung [Al24(OH)56(CH3COO)12]X4 (CAU‐55‐X, mit X=Cl−, Br−, I−, HSO4−) beschrieben, welche einen kationischen Al24‐Cluster enthalten. Die Kristallstrukturen wurden aus Elektronenbeugungsdaten bestimmt. Verschiedene Synthesewege wurden für das Chloridsalz [Al24(OH)56(CH3COO)12]Cl4 in Wasser entwickelt, die innerhalb von Minuten zu hohen Ausbeuten (>95 %, und bis zu 215 g pro Ansatz) führten. Die Verbindungen weisen spezifische Oberflächen und H2O‐Kapazitäten mit Maximalwerten von bis zu 930 m2 g−1 bzw. 430 mg g−1 auf. Die Partikelgröße von CAU‐55‐X kann zwischen 140 nm und 1250 nm eingestellt werden, wodurch die Herstellung stabiler Dispersionen oder hochkristalliner Pulver möglich ist. Die positive Oberflächenladung der Partikel ermöglicht eine schnelle und effektive Adsorption anionischer Farbstoffmoleküle und die Adsorption von per‐ und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS).