Ein neues Mineral, Kanatzidisit, würdigt die jahrzehntelangen Beiträge des Wissenschaftlers zur Chalkogenid-Chemie.

9. Oktober 2023

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von Argonne National Laboratory

Was haben Mozart, Christoph Kolumbus und J.P. Morgan gemeinsam? Es stellt sich heraus, dass sie alle nach ihnen benannte Mineralien haben. Ein neues Mitglied dieses exklusiven Clubs wurde kürzlich aufgenommen: Mercouri Kanatzidis, Materialwissenschaftler am Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums (DOE) und Professor an der Northwestern University. Kanatzidis ist Namensgeber eines neu entdeckten Minerals, Kanatzidisite genannt, das kürzlich in Ungarn ausgegraben und von der International Mineralogical Society bekannt gegeben wurde. Kanatzidisite gehört zu einer Klasse von Materialien, die als Chalkogenide bekannt sind, die Kanatzidis seit Jahrzehnten sowohl am Argonne als auch an der Northwestern intensiv erforscht hat. Chalkogenide sind schwefelhaltige Materialien, die in der Antike zur Herstellung von Kupfermetall verwendet wurden.

'Ein Mineral, das nach mir benannt ist? Nun, das ist ein echter 'Rockstar'-Moment in meiner Karriere', sagte Kanatzidis. 'Es ist eine sehr ungewöhnliche Ehre, und man hofft, dass der Name lange Bestand haben wird.'

Das Mineral wurde in der Nagybörzsöny-Ablagerung in Alsó-Rózsa, Ungarn, gefunden und ist nun im Museo di Storia Naturale, Università di Firenze, Florenz, Italien, zu finden. Seine chemische Formel lautet (SbBiS3)2Te2.

Kanatzidis begann seine Karriere in der Chalkogenidchemie als Doktorand, wo er an schwefelhaltigen Analoga biologischer Enzyme arbeitete. 'Eine der weltweit wichtigsten katalytischen Reaktionen ist die Hydrodesulfurierung von Rohöl, ein katalytischer Prozess, bei dem Schwefel aus Erdgas und raffiniertem Erdöl entfernt wird. Dabei wird Molybdänsulfid, ein wichtiges Chalkogenid, verwendet', sagte Kanatzidis. 'Wenn man diesen Katalysator aus der Gleichung nimmt, bricht unsere Wirtschaft zusammen.'

Nach Aussage von Kanatzidis werden andere Chalkogenide in Solarzellen und anderen Materialien verwendet. 'Ich wollte verstehen, was diese Verbindungen stabilisiert, und dann wollte ich neue Chalkogenide herstellen - neue Materialien entwerfen, vorhersagen und synthetisieren, was ich seit mehr als 30 Jahren tue', sagte er.

An der Argonne konzentrierte sich Kanatzidis' Arbeit auf die Auswirkungen von Chalkogeniden auf potenzielle neue Supraleiter sowie auf Röntgen- und Gammastrahlungsdetektoren. 'Dieses neue Material könnte verschiedene Dinge sein - es könnte ein gutes thermoelektrisches Material sein, das Wärme aufnimmt, um Elektrizität zu erzeugen. Es könnte ein topologisches Quantenmaterial sein, das für die Energieumwandlung verwendet werden könnte, oder sogar ein Supraleiter. Allerdings benötigen wir Forscher, um herauszufinden, wie man es herstellt, damit wir mehr davon untersuchen können', sagte Kanatzidis.

'Dieses neu entdeckte Material habe ich nicht direkt im Labor hergestellt - es verwendet andere Bausteine', fügte er hinzu. 'Es hat jedoch ähnliche strukturelle Elemente.'

Der in Ungarn entdeckte neue 'Baustein' hat Kanatzidis dazu inspiriert, neue Ideen im Labor zu verfolgen. 'Es entsteht eine Schleife der Entdeckung', sagte er. 'In der Geologie-Welt gibt es Wissen darüber, was synthetisch im Labor gemacht wird, und die von den Geologen entdeckten Prinzipien können uns Chemiker zu höheren Höhen und neuen Entdeckungen führen.'

Die atomare Struktur von Kanatzidisite wird in der Zeitschrift Journal of the American Chemical Society berichtet.

Zeitschrifteninformationen: Journal of the American Chemical Society

Bereitgestellt von: Argonne National Laboratory