Page - 39 - in Strukturaufklärung durch Mobilitätsmessungen an massenselektierten Clusterionen in der Gasphase

4.1. Einleitung und B–9 -Strukturen basieren auf einem Ring mit einem Zentralatom, das leicht aus der Ebene der u¨brigen Atome herausragt. B–10und B – 11haben zwei Zentralatome, B – 12 besitzt drei Zentralatome. Man kann bei den Anionen das typische Strukturmotiv des im Bulk auftretenden Ikosaeder nicht beobachten. Die Struktur des B–13 und B – 14 besitzen ebenfalls drei Zentralatome. Das B–15 weist eine quasiplanare Struktur auf, bei der vier Atome in der Mitte angeordnet sind. Des Weiteren wurde von Kiran et al. [37] experimentell gezeigt, dass B–20 als planares Isomer vorliegt und nicht als das energetisch sehr a¨hnliche regelma¨ßig zylindrische, das aus zwei u¨bereinander liegen- den 10-Ringen besteht. Ciuparu et al. [65] haben 2004 die ersten einwandigen Bor-Nanoro¨hren hergestellt. Sie haben BCl3 mit H2 an einem Mg-MCM-41-Katalysator [66] reagieren lassen. Daraus entstanden mittels Elektronenmikroskopie charakterisierte Bor-Nanoro¨hren mit einem Durchmesser von ca. 3,5nm. Daher kann vermutet werden, dass Borcluster ab einer gewissen Gro¨ße zylindrische Strukturen besitzen sollten. Erste Rechnung an neutralen Borclustern und Borcluster-Anionen wurden von Ray et al. [60] an Systemen in einem Gro¨ßenbereich von 2 bis 8 Atomen bereits 1992 durch- gefu¨hrt. Sie berechneten mithilfe von ab initio Rechnungen (MP4) Gleichgewichts- absta¨nde, Fragmentationsenergien sowie totale Energien. Im gleichen Jahr wurden ebenfalls ab initio gestu¨tzte Rechnungen zu Stabilita¨ten und Geometrien von Ka- to et al. [67] in einem Bereich von 2 bis 12 Atomen vero¨ffentlicht. Im Anschluss wurden weitere DFT gestu¨tzte Rechnungen mit LDA (local density approximation) von Boustani [58] bis zu 14-atomigen Borcluster-Kationen (Vgl. Abb. 4.2) durchge- fu¨hrt. B4 + B5 + B6 + B7 + B8 + B9 + B10 + B14 + B13 + B12 + B11 + Abbildung 4.2.: Strukturen der Borcluster-Kationen aus [58]. 39