Was haben Mozart, Christoph Kolumbus und JP Morgan gemeinsam? Es stellt sich heraus, dass nach ihnen alle Mineralien benannt sind. 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 der Namensgeber eines neu entdeckten Minerals, Kanatzidisit, das kürzlich in Ungarn ausgegraben und von der International Mineralogical Society bekannt gegeben wurde. Kanatzidisit gehört zu einer Klasse von Materialien, die als Chalkogenide bekannt sind und die Kanatzidis jahrzehntelang in den Argonnen und im Nordwesten intensiv untersucht hat. Chalkogenide sind schwefelhaltige Materialien, die in der Antike zur Herstellung von Kupfermetall verwendet wurden.
„Ein Mineral nach mir benannt zu haben? Nun, das ist ein echter Rockstar-Moment in meiner Karriere“, sagte Kanatzidis. „Es ist eine sehr ungewöhnliche Ehre und man hofft, dass der Name noch lange erhalten bleibt.“
Das Mineral wurde in der Lagerstätte Nagybörzsöny in Alsó-Rózsa, Ungarn, gefunden und befindet sich jetzt im Museo di Storia Naturale, Università di Firenze, Florenz, Italien. Seine chemische Formel lautet (SbBiS3)2Te2.
Kanatzidis begann als Doktorand mit der Chalkogenidchemie, wo er an schwefelhaltigen Analoga biologischer Enzyme arbeitete. „Eine der weltweit wichtigsten katalytischen Reaktionen ist die Hydrodesulfurierung von Rohöl, ein katalytischer Prozess, der Schwefel aus Erdgas und raffiniertem Erdöl entfernt. Dabei wird Molybdänsulfid, ein wichtiges Chalkogenid, verwendet“, sagte Kanatzidis. „Wenn man diesen Katalysator außer Acht lässt, bricht unsere Wirtschaft zusammen.“
Andere Chalkogenide werden laut Kanatzidis in Solarzellen und anderen Materialien verwendet. „Ich wollte verstehen, was diese Verbindungen stabilisiert, und dann wollte ich neue Chalkogenide herstellen – um neue Materialien zu entwerfen, vorherzusagen und zu synthetisieren, was ich seit mehr als 30 Jahren mache“, sagte er.
In Argonne konzentrierte sich Kanatzidis‘ Arbeit auf die Auswirkungen von Chalkogeniden auf neue potenzielle Supraleiter sowie Röntgen- und Gammastrahlendetektoren. „Dieses neue Material könnte eine Reihe von Dingen sein – es könnte ein gutes thermoelektrisches Material sein, das Wärme absorbieren kann, um Strom zu erzeugen. Es könnte ein topologisches Quantenmaterial sein, das zur Energieumwandlung verwendet werden könnte, oder sogar ein Supraleiter.“ „Wir brauchen Forscher, die herausfinden, wie man es herstellt, damit wir mehr davon untersuchen können“, sagte Kanatzidis.
„Dieses neue Material, das entdeckt wurde, ist nicht unbedingt etwas, das ich jemals im Labor hergestellt habe – es verwendet verschiedene Bausteine“, fügte er hinzu. „Allerdings weist es ähnliche Strukturelemente auf.“
Der neue „Baustein“ des in Ungarn entdeckten Materials hat Kanatzidis dazu inspiriert, im Labor neue Ideen zu verfolgen. „Es entsteht eine Entdeckungsschleife“, sagte er. „In der Welt der Geologie gibt es Wissen darüber, was im Labor synthetisch gemacht wird, und die Prinzipien, die von den Geologen entdeckt werden, können uns Chemiker zu größeren Höhen und neuen Entdeckungen führen.“
Die atomare Struktur von Kanatzidisit wird im berichtet Zeitschrift der American Chemical Society.
Mehr Informationen:
Luca Bindi et al., Kanatzidisit: Eine natürliche Verbindung mit unverwechselbarer van-der-Waals-Heteroschichtarchitektur, Zeitschrift der American Chemical Society (2023). DOI: 10.1021/jacs.3c06433