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Formation Mechanism of a Nano-Ring of Bismuth Cations and Mono-Lacunary Keggin-Type Phosphomolybdate

  • A new hetero-bimetallic polyoxometalate (POM) nano-ring was synthesized in a one-pot procedure. The structure consists of tetrameric units containing four bismuth-substituted monolacunary Keggin anions including distorted [BiO8] cubes. The nano-ring is formed via self-assembly from metal precursors in aqueous acidic medium. The compound (NH4)16[(BiPMo11O39)4] ⋅ 22 H2O; (P4Bi4Mo44) was characterized by single-crystal X-ray diffraction, extended X-ray absorption fine structure spectroscopy (EXAFS), Raman spectroscopy, matrix-assisted laser desorption/ionisation-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF), and thermogravimetry/differential scanning calorimetry mass spectrometry (TG-DSC-MS). The formation of the nano-ring in solution was studied by time-resolved in situ small- and wide-angle X-ray scattering (SAXS/WAXS) and in situ EXAFS measurements at the Mo−K and the Bi−L3 edge indicating a two-step process consisting of condensation of Mo-anions and formation of Bi−Mo-units followedA new hetero-bimetallic polyoxometalate (POM) nano-ring was synthesized in a one-pot procedure. The structure consists of tetrameric units containing four bismuth-substituted monolacunary Keggin anions including distorted [BiO8] cubes. The nano-ring is formed via self-assembly from metal precursors in aqueous acidic medium. The compound (NH4)16[(BiPMo11O39)4] ⋅ 22 H2O; (P4Bi4Mo44) was characterized by single-crystal X-ray diffraction, extended X-ray absorption fine structure spectroscopy (EXAFS), Raman spectroscopy, matrix-assisted laser desorption/ionisation-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF), and thermogravimetry/differential scanning calorimetry mass spectrometry (TG-DSC-MS). The formation of the nano-ring in solution was studied by time-resolved in situ small- and wide-angle X-ray scattering (SAXS/WAXS) and in situ EXAFS measurements at the Mo−K and the Bi−L3 edge indicating a two-step process consisting of condensation of Mo-anions and formation of Bi−Mo-units followed by a rapid self-assembly to yield the final tetrameric ring structure.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Ines Martins, Dominik Al-Sabbagh, U. Bentrup, Julien Marquardt, Thomas Schmid, E. Scoppola, Werner Kraus, Tomasz StawskiORCiD, Ana de Oliveira Guilherme BuzanichORCiD, Kirill YusenkoORCiD, Steffen WeidnerORCiD, Franziska EmmerlingORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Chemistry - A European Journal
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.3 Instrumentelle Analytik
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.4 Prozessanalytik
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.0 Abteilungsleitung und andere
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Jahrgang/Band:28
Ausgabe/Heft:27
Aufsatznummer:e202200079
Erste Seite:1
Letzte Seite:7
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Bismuth; In situ EXAFS; In situ SAXS/WAXS; Lacunary Keggin ion; Polyoxometalates; Self-assembly
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Chemie und Prozesstechnik / Chemische Charakterisierung und Spurenanalytik
Material
Material / Materialdesign
DOI:10.1002/chem.202200079
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-546823
ISSN:0947-6539
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:25.04.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:25.04.022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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