Die Synthese von Festkörpern hat viele Facetten. Die Methoden reichen von solchen mit „brutaler Gewalt“, also zum Beispiel hohe Temperatur und hoher Druck, bis hin zu „sanfter Chemie“, chimie douce, nahe Umgebungsbedingungen.

Schema Festkörperchemie, Quelle: H. Kohlmann.

Funktionsmaterialien

Die Synthese von Festkörpern hat viele Facetten. Die Methoden reichen von solchen mit  „brutaler Gewalt“, also zum Beispiel hohe Temperatur und hoher Druck, bis hin zu „sanfter Chemie“, chimie douce, nahe Umgebungsbedingungen. Sie bedienen sich verschiedenster Techniken, unter anderem Fest-Fest oder Fest-Gas-Reaktionen, chemische Transportreaktionen, solvothermale und Präkursor-Methoden, topotaktische Reaktionen, Schmelzreaktionen, sich selbst erhaltende Reaktionen und Fällen aus Lösung – um nur ein paar zu nennen. Die meisten dieser Techniken werden explorativ dazu verwendet, neue Stoffe zu synthetisieren, welche dann eventuell auch einen Nutzen in der angewandten Forschung haben. Dieser Ansatz, durch Ausprobieren nach Funktionsmaterialien zu suchen, ist tatsächlich meist effektiver als Stoffe mit speziellen Eigenschaften durch geplante Synthese herzustellen. Die Planung einer solchen Synthese wird durch die Tatsache erschwert,  dass im Allgemeinen noch nicht genug über die Reaktionsmechanismen bei Festkörpern bekannt ist. Gerade deshalb ist die In situ-Forschung die Basis, um Reaktionswege zu erkennen und eine Vielzahl an Informationen für die Syntheseplanung und -optimierung zu erhalten. Diese grundlegenden Erkenntnisse erlauben es, eine Optimierungsspirale zwischen der Synthese und der Charakterisierung (siehe Schema) eines Stoffes aufzubauen und die Effektivität von Festkörpersynthesen zu verbessern.

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