Neu entdeckte Form des Aluminiums kann Platin und Co. ersetzen

Forschende des King's College London haben eine bislang unbekannte Form von Aluminium entdeckt, die gängige Vorstellungen über das Verhalten dieses weit verbreiteten Metalls infrage stellt.

Atom-Dreieck wird aktiv

Die Ergebnisse, veröffentlicht im Fachjournal Nature Communications, könnten langfristig den Weg für kostengünstigere und nachhaltigere Alternativen zu seltenen Edel- und Übergangsmetallen ebnen. Dem Team gelang es, hochreaktive Aluminiummoleküle herzustellen, die sehr stabile chemische Bindungen aufbrechen können. Dabei stießen die Forschenden auf molekulare Strukturen, die zuvor noch nie beobachtet worden waren.

Im Zentrum der Entdeckung steht ein sogenanntes Cyclotrialuman: eine Verbindung aus drei Aluminiumatomen, die in einer dreieckigen Anordnung miteinander verknüpft sind. Diese Dreierstruktur zeigt eine ungewöhnlich hohe Reaktivität und bleibt dennoch stabil, selbst wenn sie in unterschiedlichen Lösungsmitteln gelöst wird. Gerade diese Kombination aus Stabilität und Reaktionsfreude macht die Substanz besonders interessant für weitere Anwendungen.


So ist das neue Aluminiumsystem in der Lage, Moleküle wie Wasserstoff (Dihydrogen) zu spalten. Zudem kann es Ethen, einen wichtigen Grundbaustein der chemischen Industrie, gezielt einbauen und Kettenwachstum steuern. Dabei entstehen unter anderem neuartige Ringstrukturen aus Aluminium- und Kohlenstoffatomen mit fünf oder sieben Gliedern. Solche Reaktionswege gehen über das hinaus, was klassische Übergangsmetalle leisten.

Hinweise auf neue Chemie

Bislang sind viele industrielle Prozesse, insbesondere in der Katalyse, auf teure und schwer zugängliche Metalle wie Platin oder Palladium angewiesen. Deren Förderung ist kostenintensiv und häufig mit erheblichen Umweltbelastungen verbunden. Aluminium hingegen zählt zu den häufigsten Elementen der Erdkruste und ist rund 20.000-mal günstiger als manche Edelmetalle.

Nach Einschätzung der Wissenschaftler befindet sich die Forschung zwar noch in einem frühen Stadium. Doch die bisherigen Resultate deuteten darauf hin, dass Aluminium zukünftig eine Schlüsselrolle in einer umweltfreundlicheren, ressourcenschonenden und preiswerteren chemischen Produktion spielen könnte. Gleichzeitig eröffnet die Entdeckung Perspektiven für völlig neue Materialien und industrielle Anwendungen.


Siehe auch: