Beschreibung
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON RÖHRCHENFÖRMIGEN KOHLENSTOFFNITRIDEN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von B-C- N- und C-N-Zusammensetzungen in Form von Mikro- und/oder Nano- röhrchen sowie deren Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten.
Von den Stoffen aus den Elementen B, C und N sind die Verbindungen Borcarbid und Bornitrid gut bekannt. Borcarbid bildet schwarzglänzende Kristalle mit einer Phasenbreite von B4C bis B 0,4C. In der Struktur der borarmen B4C-Phase (BnC)CBC ist ein B-Atom eines jeden Bι2- Ikosaeders durch ein C-Atom ersetzt.
Bornitrid kristallisiert als -Bomitrid in einer Schichtstruktur ähnlich dem Graphit. -Bomitrid kristallisiert in der diamantähnlichen Zinkblende- Struktur. Zusammen mit den hexagonalen und kubischen Modifikationen des Kohlenstoffs werden diese Materialien aufgrund ihrer bemerkens- werten mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften hoch geschätzt.
Die weniger gut definierte Verbindung C3N4 wurde im Jahr 1922 von Franklin eingeführt, indem er ein kondensiertes, schichtenartig aufge- bautes Kohlenstoff-Stickstoff-Ringsystem als Strukturmodell vorstellte (E. C. Franklin, J. Am. Chem. Soc. 1922, 44, 507). Nachfolgende theoretische Arbeiten von Cohen (M. L. Cohen, Phys. Rev. 1985, B32, 7988) und Liu (A. Y. Liu, M. L. Cohen, Science 1989, 245, 841 ; Phys. Rev. 1990, B41, 10727) regten großes Interesse für weitere Untersuchungen an, indem sie zeigten, dass eine C3N4-Phase mit der ?-Si3N4-Struktur sowie eine kubische C3N4-Phase ähnliche mechanische Eigenschaften wie Diamant haben könnten. Aus theoretischen Rechnungen wurden Strukturmodelle für C3N4-Phasen in Betracht gezogen, die sich überwie-
gend eng an die für Si3N4 bekannten Strukturen aber auch wenige andere Strukturmodelle anlehnen, ohne daß bis heute eine Struktur bekannt ist, die sich auf experimentelle Befunde stützt (E. Kroke, M. Schwarz, Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 493).
In den letzten Jahren wurden erhebliche präparative Anstrengungen zur Herstellung von C3N4 unternommen. Dabei wurden amorphe Präparate mit unterschiedlichen Eigenschaften erhalten, die darauf hinwiesen, dass die erhaltenen Präparate nicht rein oder nicht einheitlich waren, so dass selbst die Existenz der Zusammensetzung C3N4 bis heute als nicht gesichert angesehen werden kann.
Eine mögliche Vorläuferverbindung zur Herstellung von C3N ist C3N3(NH2)3 (Melamin), welches sich im Autoklaven bei 500 °C in ein weißes Pulver mit der Zusammensetzung C6H6Nι0 (Melem) zersetzt (T. Komatsu, Makromol. Chem. Phys. 2001, 202, 19). Aus weiteren Zersetzungen konnte aber bisher kein reines C3N4 hergestellt werden (T. Komatsu, J. Mater. Chem. 2001, 11, 799).
Eine Synthese für amorphe C3N4-Materialien wurde von Khabashesku et al. über eine Festkörperreaktion zwischen C3N3CI3 und Li3N im Stahlautoklaven bei 380 °C vorgestellt (V.N. Khabashesku, J.L. Zimmermann, J.L. Margrave, Chem. Mater. 2000, 12, 3264, US006428762B1). In den erhaltenen orangen bis dunkelbraunen Produkten wurden aber noch 2 bis 5 Mol-% Sauerstoff oder Chlor gefunden.
Nanoröhrchen aus Bornitrid, die den Kohlenstoff-Nanoröhrchen ähnlich sind, können im elektrischen Lichtbogen (N.G. Chopra, R.J. Luyken, V.H. Crespi, M.L. Cohen, S.G. Louie, A. Zettl, Science 1995, 269, 966; A. Loiseau, F. Willaime, N. Demoncy, N. Schramchenko, G. Hug, C. Col- liex, H. Pascard, Carbon 1998, 36, 743) oder über Substitutionsreaktionen mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen (W. Han, Y. Bando, K. Kurashima, T. Sato, Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 3085) hergestellt werden.
Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT's) enthalten graphitähnliche Schichten aus Kohlenstoffatomen, die zylindrische Strukturen bilden. Dabei treten bei CNT's auch mehrere ineinander angeordnete Röhrchen (multi-walled CNT's) auf. Für CNT's wurden zahlreiche Synthesemethoden entwickelt um diese Materialien für verschiedenste Anwendungen nutzbar zu machen (C. Journet, P. Bernier, Appl. Phys. A 1998, 67, 1).
Kohlenstoff-Nanoröhrchen können bisher nur über relativ aufwendige Hochtemperaturmethoden hergestellt werden (C. Journet et al., Nature 1997, 388, 756). Aus diesen Gründen wird weiter nach Nanoröhrchen aus Materialien mit günstigen Eigenschaften gesucht.
Der vorliegenden Erfindung liegt entsprechend die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und praktikables Verfahren zur Herstellung von röhrchen- förmigen Verbindungen, insbesondere Verbindungen aus den Elementen C und N oder B, C und N, bereitzustellen, sowie die Bereitstellung der Verbindungen selbst, wobei die Verbindungen bevorzugt in Form von Nano- und Mikroröhrchen gewonnen werden sollen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch die in den Ansprüchen 14 bis 20 beschriebenen Stoffe gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 13 dargestellt. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Be- Schreibung gemacht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von B-C-N- und C-N-Zusammensetzungen in Form von Mikro- und/oder Nanoröhrchen werden Verbindungen, die entgegengerichtet polarisierte Nichtmetall- Ionen enthalten, miteinander zur Reaktion gebracht. Mindestens eine halogenhaltige Verbindung wird als Ausgangskomponente 1 mit einer Ausgangskomponente 2 umgesetzt. Die Ausgangskomponenten werden
miteinander vermischt und die so erhaltene Mischung wird temperaturbehandelt.
Die Temperaturbehandlung umfasst vorzugsweise eine Aufeinanderfol- ge mehrerer Schritte. Üblicherweise wird die Mischung zunächst aufgeheizt, verweilt dann bei einer bestimmten Endtemperatur und wird dann wieder abgekühlt. Die Temperaturbehandlung erfolgt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 °C und 650 °C. Bevorzugt wird so lange aufgeheizt, bis eine Endtemperatur im Bereich zwischen 200 °C und 650 °C erreicht ist. Besonders bevorzugt liegt die Endtemperatur zwischen 430 °C und 600 °C. Bei dieser Endtemperatur läßt man die Mischung vorzugsweise einige Stunden bis zu einigen Monaten verweilen, insbesondere 1 Woche bis zu 2 Monaten. Es ist bevorzugt, dass ausgehend von der Endtemperatur, ein Abkühlen auf Raumtemperatur über einen Zeitraum von 1 Stunde bis hin zu 300 Stunden erfolgt.
Bei der Ausgangskomponente 1 handelt es sich vorzugsweise um eine halogenhaltige Verbindung.
Als Beispiel für die halogenhaltigen Verbindungen können CX , C
6X
6, C3N
3X
3, B3N3X6 genannt werden, wobei X für eines der Halogene F, Cl, Br oder I steht. Auch Verbindungen wie
also Verbindungen, die Kombinationen der genannten Halogenatome enthalten, können eingesetzt werden. Sie enthalten alle positiv polarisierte Nichtmetallatome o- der Fragmente, deren salzartige Formulierungen C
4+, (C
6)
6\ (C
3N
3)
3+, (B
3N
3)
6+ lauten.
Die Ausgangskomponente 2 umfasst bevorzugt mindestens eine metallhaltige Verbindung. Bei den metallhaltigen Verbindungen werden bevor- zugt solche verwendet, die Alkalimetalle enthalten, z. B. Li2(CN2), Na2(CN2), Na3C6N9, Li3(BN2) oder Li N. Auch Verbindungen der Erdalkalimetalle, wie Ca(CN2), Ca (BN2)2, Ca3N2 oder des Aluminiums, wie z. B. AIN, können eingesetzt werden. Die metallhaltigen Verbindungen wei-
sen allgemein bevorzugt mindestens eine positiv polarisierte oder kationische Komponente auf, insbesondere ein Alkali-, Erdalkali oder Aluminium-Ion. Als Anionen dienen neben Nitridionen (N3") beispielsweise CN- haltige Spezies, wie z.B. Cyanide (CN)", Cyanamide/Carbodiimide (CN2)2", Dicyanamide [N(CN)2]", Tricyancarbonate [C(CN)3]", Tricyano- melaminat [C6N9]3~ usw., oder BN-haltige Spezies, wie z. B. Nitridobora- te (BN)n-, (BN2)3-, (BN3 , (B3N6)9" usw.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Ausgangskomponente 2 mindestens eine was- serstoffhaltige Kohlenstoff-Stickstoff-Verbindung. Bei den wasserstoff- haltigen Verbindungen können z.B. Cyanamid H2(CN2) und Melamin C3N3(NH2)3 eingesetzt werden.
Gleichermaßen bevorzugt kann auch der Einsatz von Natriumhydrogen- cyanamid NaH(CN2) als Ausgangskomponente 2 sein.
Bei diesen Reaktionen entstehen als Nebenprodukt gewöhnlich ein Metall- oder Wasserstoff-Halogenid sowie die Hauptprodukte, die mindes- tens teilweise in Form von Nano- und Mikroröhrchen anfallen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Cyanurchlorid C3N3CI3 als Ausgangskomponente 1 mit Lithiumcarbodiimid Li2(CN2) als Ausgangskomponente 2 umgesetzt, wobei als gewünschtes Produkt Kohlenstoffnitrid entsteht, während als Nebenprodukt LiCI anfällt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Cyanurchlorid C3N3CI3 als Ausgangskomponente 1 mit Lithiumdinitridoborat Li3(BN2) als Ausgangskomponente 2 umgesetzt, wobei als gewünschtes Produkt Borkohlenstoffnitrid entsteht, während als Nebenprodukt LiCI anfällt.
Die Reaktionen werden vorzugsweise salzbalanciert durchgeführt, d. h. die molaren Verhältnisse der Ausgangsstoffe werden so bemessen, daß eine quantitative Bildung des Metallhalogenids erfolgt. Die Reaktionen werden vorzugsweise durch langsames Aufheizen der Reaktionspartner unter Sauerstoffausschluß in geschlossenen Reaktionsgefäßen (z. B. aus Metall oder Kieselglas) durchgeführt. Durch Temperatursteuerung kann der Röhrchendurchmesser der Produkte beeinflusst werden, um z.B. mikro- oder nanokristallines Material zu erzeugen. Es wurde die Tendenz beobachtete, dass ein langsameres Abkühlen der Reaktions- mischung zu Röhrchen mit größeren Dimensionen führt. Als Reaktionsprodukte entstehen Verbindungen im System C-N oder B-C-N und ein Metallhalogenid bzw. ein Halogenwasserstoff.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es gelungen, Mikro- o- der Nanoröhrchen herzustellen, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind.
Besonders bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Mikro- oder Nanoröhrchen eine Zusammensetzung auf, die im wesentlichen durch die Summenformel C3N4 wiedergegeben werden kann.
Gleichermäßen bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Mikro- oder Nanoröhrchen eine Zusammensetzung auf, die im wesentlichen durch die Summenformel BC3N5 wiedergegeben werden kann.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Mikro- oder Nanoröhrchen ist in der Regel zwischen 1 μm bis zu 700
lang und weist einen Innendurchmesser von 50 nm bis 10 μm, insbesondere von 500 nm bis 3 μm, auf. Seine Wandstärke liegt insbesondere im Bereich zwischen 30 nm und 800 nm.
Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Verbindungen weisen Eigenschaften auf (siehe Ausführungsbeispiele), die ihre Ver-
Wendung als Mikroröhrchen oder Nanoröhrchen besonders vorteilhaft machen. Die neuen Verbindungen können zur Herstellung von Leichtbau- oder Komposit-Materialien, Wasserstoffspeichern oder Energiespeichern, Elektrodenmaterialien, Festkörperelektrolyten, (Li-Ionen) Bat- terien, mikro- oder nanoelektronischen Komponenten, optischen Komponenten (Photonische Kristalle), Sensoren, Brennstoffzellen, Membranen und Filtern mit Poren im nm- oder μm-Bereich oder als (metallbeschichtete) Katalysatoren und mit Metallatomen oder Metallverbindungen gefüllte magnetische Bauteile, oder zur Erzeugung magnetischer Flüssigkeiten eingesetzt werden. Geringe Widerstände und hohe Stromdichten (ballistische Elektronen in Mikro- oder Nanoröhrchen) ermöglichen den Einsatz von Nanoröhrchen aus solchen Stoffen als Halbleiter, metallische Leiter oder Supraleiter beim Bau elektronischer Bauteile. Dabei können sich die Eigenschaften durch reversible Einlagerungen von Atomen bzw. elektrochemische Einlagerung von Ionen ändern, wodurch Anwendungen, wie z. B. als elektronische Schalter oder optische Displays, resultieren können. Speicherfähigkeiten für geringste Flüssigkeitsmengen können in unterschiedlichen Bereichen, wie z.B. als Mikro- pipetten oder Wirkstoffbehälter in der Medizin, ausgenutzt werden. Da theoretische Untersuchungen für kubisches C3N4 einen sehr hohen Kompressionsmodul voraussagen, könnten die erfindungsgemäßen Materialien z.B. auch als Vorstufe zur Synthese von Hartstoffen verwendet werden. Weitere Anwendungsgebiete, die für Kohlenstoff-Nanoröhrchen oder andere Nanoröhrchen diskutiert und praktiziert werden, sind für die erfindungsgemäßen Stoffe und Mikro- und Nanoröhrchen aus diesen Stoffen ebenfalls denkbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben:
Abb. 1 : Differenzial-Thermoanalyse der Reaktion von C3N3CI3 mit Li2(CN2) (oben) und von C3N3CI3 mit Li3(BN2) (unten)
Abb. 2: Lichtmikroskopische Aufnahmen von Kohlenstoffnitrid aus C3N3CI3 und Li2(CN2)
Abb. 3: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von Kohlenstoffnitrid aus C3N3CI3 und Li2(CN2) Abb. 4: Lichtmikroskopische Aufnahmen von (Bor-)Kohlenstoffnitrid aus C3N3CI3 und Li3(BN2)
Abb. 5: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von (Bor-)Koh- lenstoffnitrid aus C3N3CI3 und Li3(BN2)
Abb. 6: Transmissionselektronenmikroskopische Aufnahmen von Kohlenstoffnitrid aus C3N3CI3 und Na2(CN2)
Abb. 7: Infrarot-Spektren von röhrchenförmigem Kohlenstoffnitrid (oben) und (Bor-)Kohlenstoffnitrid (unten)
Abb. 8: 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Kohlenstoffnitrid
Abb. 9: Differenzial-Thermoanalyse und Thermogravimetrie (gestri- chelte Linien) der Zersetzung von Kohlenstoffnitrid mit Sauerstoff (oben) und im Ar-Strom (unten)
Ausführungsbeispiele
Synthesen von C-N- und B-C-N-Verbindungen in Form von Nano- und Mikroröhrchen
Ausgangsstoffe
Als Ausgangsmaterialien wurden gereinigtes Cyanurchlorid (C3N3CI3) und ein Cyanamid, wie z.B. Li2(CN2), Na2(CN2) oder Ca(CN2) bzw. ein Nitridoborat, wie z.B. Li3(BN2) verwendet, die nach gängigen, in der Literatur beschriebenen Methoden hergestellt wurden. C3N3CI3 (Aldrich, 99 %) wurde vor Gebrauch bei 200 °C in einer Glasapparatur mit Kühlfinger unter Schutzgas sublimiert. Die Herstellung von Li2(CN2) erfolgte über Ammonolyse von Lithiumcarbonat und Ammoniak bei 600 °C im Strömungsrohr (A. Perret, Bl. Soc. Ind. Mulhouse 1933, 99, 13). Li3(BN2) wurde aus Li3N (Alfa Aesar, 99,5 %) und BN bei 800 °C in einer Kupfer-
Ampulle hergestellt (H. Yamane, S. Kikkawa, H. Horiuchi, M. Koizumi, J. Solid State Chem. 1986, 65, 6).
Synthese von Kohlenstoffnitrid
Zur Herstellung von Kohlenstoffnitrid wurden 1 mmol Cyanurchlorid (0,1844 g) und 1.5 mmol Lithiumcyanamid (0,081 g) eingewogen, vermischt und unter Argon in eine getrocknete Kieselglasampulle eingefüllt. Danach wurde die Kieselglasampulle evakuiert und zugeschmolzen. Die Herstellung des Kohlenstoffnitrids erfolgte durch Reaktionen in Kieselglasampullen, die stehend in einem Ofen erhitzt wurden. Dabei wurden die Reaktionsgemenge langsam von Zimmertemperatur auf 450 °C bis 550 °C erhitzt und für zwei Wochen bei der Endtemperatur belassen.
Es entstanden LiCI sowie das erfindungsgemäße Kohlenstoffnitrid, das z.T. als Röhrchen mit Durchmessern von ca. 50 nm bis 4 μm anfiel.
Die Mikroröhrchen waren bereits unter dem Lichtmikroskop zu erkennen (Abb. 2). Das gebildete LiCI konnte röntgengraphisch nachgewiesen werden. Nach dem Herauswaschen von LiCI mit Wasser oder einem anderen Lösemittel blieb braunes Kohlenstoffnitrid zurück.
Zur Charakterisierung des Reaktionsverlaufes wurde eine Differenzial- Thermoanalyse (DTA) herangezogen, die in einer geschlossenen Kie- selglasampulle durchgeführt wurde. Die DTA der Reaktion von C3N3CI3 mit Li2(CN2) zeigte beim Aufheizen (5 °C/min.) des Eduktgemenges in einer Kieselglasampulle zwei thermische Effekte (Abb. 1 ). Der endotherme Effekt bei 150 °C entspricht dem Schmelzen von Cyanurchlorid. Ein exothermer Effekt, der die Reaktion kennzeichnet, tritt bei etwa 500 °C auf.
Synthese von Bor-Kohlenstoffnitrid
Zur Herstellung von (Bor-)Kohlenstoffnitrid wurden 1 mmol Cyanurchlorid (0.1844 g) und 1 mmol Lithiumdinitridoborat (0.0597 g) eingewogen, vermischt und unter Argon in eine getrocknete Kieselglasampulle eingefüllt. Danach wurde die Kieselglasampulle evakuiert und zugeschmolzen.
Die Herstellung des (Bor-)Kohlenstoffnitrids erfolgte über Reaktionen in Kieselglasampullen, die stehend in einem Ofen erhitzt wurden. Dabei wurden die Reaktionsgemenge langsam von Zimmertemperatur auf 480 °C erhitzt und für zwei Wochen bei der Endtemperatur belassen.
Das nach dem Herauswaschen von LiCI zurückbleibende braune (Bor- )Kohlenstoffnitrid lag teilweise in Form von Röhrchen vor, die einen etwas größeren Durchmesser aufwiesen, als die aus C3N3CI3 und Li2(CN2) hergestellten Nano- und Mikroröhrchen (ca. 500 nm - 7 μm).
Die Mikroröhrchen waren bereits unter dem Lichtmikroskop zu erkennen (Abb. 4). LiCI wurde röntgenographisch nachgewiesen. Eine DTA der Reaktion von C3N3CI3 mit Li3(BN2) zeigt beim Aufheizen des Eduktge- menges in einer Kieselglasampulle zwei thermische Effekte (Abb. 1). Der endotherme Effekt bei 150 °C entspricht dem Schmelzen von Cyanurchlorid. Ein exothermer Effekt, der die Reaktion kennzeichnet, tritt bei etwa 570 °C auf.
REM-/TEM-Untersuchungen
Wie rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen (JEOL JSM- 6500F Field Emission Scanning Electron Microscope) zeigen, treten für das Kohlenstoffnitrid (Abb. 3) und für das (Bor-)Kohlenstoffnitrid (Abb. 5) je nach Herstellungsbedingungen Röhrchen mit Innendurchmessern im Bereich zwischen wenigen Nanometem und wenigen Mikrometern auf. Weiterhin kann der röhrenförmige Aufbau der erfindungsgemäßen Koh-
lenstoffnitride auch durch Untersuchungen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) belegt werden (Abb. 6)
Chemische Analysen
Eine (C-H-N-)Verbrennungsanalyse (vario el II, Fa. elementar) für eine bei 550 °C hergestellte Probe von C
3N
4, die mit Wasser gewaschen und bei 100 °C getrocknet wurde, ergab die folgenden Massenanteile: N 43 % (ber. 60,9 %), C 30 % (ber. 39,1 %), H 2,8 % (ber. 0 %). Berücksichtigt man nur C und N, so ergibt sich die Zusammensetzung
IR
Die IR-Spektren wurden mit einem Perkin Eimer FT-IR-Spektrometer (SPECTRUM 1000) unter Verwendung von KBr-Presslingen aufgenommen (Abb. 7). Da die Proben vor der Messung mit Wasser gewaschen wurden, war die Beobachtung der korrespondierenden Banden in der Nähe von 3400 cm"1 unvermeidlich. Eine Serie von markanten IR- Banden im Bereich zwischen 1200-1600 cm-1 ist für Moleküle typisch, die CN-Heterocyclen enthalten und werden im Allgemeinen den Streckschwingungen solcher aromatischen Ringe zugeordnet (G. Socrates, Infrared characteristic group frequencies, 2nd ed., J. Wiley & Sons Ltd., 1994). Das IR-Spektum von Kohlenstoffnitrid weist weiterhin eine Ab- sorptionsbande bei 790 cm"1 auf, die als C-N-C- Deformationsschwingung interpretiert werden kann (B. Jürgens, W. us, P. Morys, W. Schnick, Z. anorg. allg. Chem. 1998, 624, 91).
13 C-Festkörper-NMR
Das 13C-Festkörper-NMR (DSX 200) des Kohlenstoffnitrids aus einer Reaktion von C3N3CI3 mit Li2(CN2) bei 550 °C ist in Abb. 8 gezeigt. Das Spektrum enthält zwei dominante Signale bei etwa 156 ppm und 163
ppm, bezogen auf TMA. Die beobachteten chemischen Verschiebungen im 13C-Spektrum sind für Kohlenstoffpositionen in stickstoffhaltigen aromatischen Heterocyclen typisch. Beispielsweise liegen die 13C-Signale von Melamin bei 169,2 und 167,5 ppm und die von Melem bei 166,4, 164,3, 156,0, 155,1 ppm (B. Jürgens, E. Irran, J. Senker, P. Kroll, H. Müller, W. Schnick, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10288). Signale, die von unverbrauchtem Cyanurchlorid oder (CN2)2" herrühren könnten, wurden nicht beobachtet.
Aus dem NMR-Spektrum läßt sich ableiten, dass die Kohlenstoffatome in der Struktur des Kohlenstoffnitrids angenähert trigonal planare Umgebungen bestehend aus drei N-Atomen aufweisen.
TG-MS-Messungen
Das Zersetzungsverhalten des Kohlenstoffnitrids wurde mittels TG-DTA- und TG-MS-Messungen untersucht. An Luft erfolgt die Zersetzung bei etwa 570 °C exotherm unter Bildung flüchtiger Stoffe („Verbrennung"). Im Argon-Strom erfolgt die Zersetzung im Bereich 600-770 °C endo- therm, wobei bereits oberhalb von 550 °C gasförmige Fragmente wie C2N2, CN, C2N detektiert wurden (Abb. 9).
Die bevorzugten Ausführungsformen und Beispiele für das erfindungsgemäße Verfahren sind lediglich als beschreibende, keineswegs als in irgendeiner Weise limitierende Offenbarung aufzufassen.