Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliche Photosynthese rückt ein Stückchen näher

25.03.2008
Jülicher Forscher synthetisieren stabilen Katalysator für die Oxidation von Wasser

Jülicher Forschern ist ein wichtiger Schritt auf dem langen Weg zu einer künstlichen Nachahmung der Photosynthese gelungen. Sie konnten einen stabilen anorganischen Metalloxid-Cluster synthetisieren, der rasch und effektiv die Oxidation von Wasser zu Sauerstoff vermittelt. Das teilt die renommierte Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ in einer als besonders wichtig eingestuften VIP(„Very Important Paper“)-Veröffentlichung mit.

Künstliche Photosynthese könnte entscheidend zur Lösung von Energie- und Klimaproblemen beitragen, wenn es gelänge, effizient Wasserstoff mit Hilfe von Sonnenenergie zu produzieren.

Wasserstoff wird als der Energieträger der Zukunft gehandelt, zum Beispiel in der Automobilbranche, die an der Einführung der Brennstoffzellentechnologie ab etwa 2010 arbeitet. Wirklich umweltschonend wird ein Brennstoffzellenantrieb aber nur dann sein, wenn es gelingt, den Wasserstoff mithilfe regenerativer Verfahren herzustellen. Die künstliche Photosynthese, das heißt die Spaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff mithilfe von Sonnenlicht, wäre eine elegante Lösung für dieses Problem.

Doch der Weg dorthin ist steinig.

Ein Problem: Die Entstehung aggressiver Substanzen im Verlauf der Wasseroxidation. Pflanzen lösen dieses Problem, indem sie für konstante Reparatur und Ersatz ihrer grünen Katalysatoren sorgen. Ein technischer Nachbau ist auf stabilere Katalysatoren angewiesen, wie sie nun erstmals von einem Team des Forschungszentrums Jülich, Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, und der Emory University in Atlanta, USA, synthetisiert und untersucht wurden. Der neue anorganische Metalloxid-Cluster mit vier Ionen des seltenen Übergangsmetalls Ruthenium im Zentrum katalysiert die rasche und effektive Oxidation von Wasser zu Sauerstoff und bleibt dabei selbst stabil.

„Unser wasserlöslicher Tetra-Ruthenium-Komplex entfaltet seine Wirkung in wässriger Lösung schon bei Raumtemperatur“, freut sich Prof. Paul Kögerler vom Jülicher Institut für Festkörperforschung, der den vielversprechenden Cluster zusammen mit seinem Kollegen Dr. Bogdan Botar synthetisiert und charakterisiert hat. An der Emory University wurden die katalytischen Messungen durchgeführt. „Anders als andere molekulare Katalysatoren für die Wasseroxidation besitzt unser Katalysator keine organischen Bestandteile. Das macht ihn so stabil“.

Botar erläutert den nächsten Schritt: „Jetzt besteht die Herausforderung in der Integration dieses Ruthenium-Komplexes in photoaktive Systeme, die Sonnenenergie in chemische Energie umsetzen“. Bisher stammt die Energie nämlich noch aus einem chemischen Oxidationsmittel.

Originalveröffentlichung:
Yurii V. Geletii, Bogdan Botar, Paul Kögerler, Daniel A. Hillesheim, Djamaladdin G. Musaev, and Craig L. Hill; An All-Inorganic, Stable, and Highly Active Tetraruthenium Homogeneous Catalyst for Water Oxidation; Angewandte Chemie, DOI: 10.1002/ange.200705652.
Weitere Informationen:
Forschungszentrum Jülich: www.fz-juelich.de Institut für Festkörperforschung, IFF-9: http://www.fz-juelich.de/iff/e_iee/
Emory University, Department of Chemistry:
http://www.chemistry.emory.edu/index.html
Pressekontakt:
Angela Wenzik, Wissenschaftsjournalistin, Forschungszentrum Jülich, Institut für Festkörperforschung

52425 Jülich, Tel. 02461 61-6048, E-Mail: a.wenzik@fz-juelich.de

Angela Wenzik | Forschungszentrum Jülich GmbH
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de
http://www.fz-juelich.de/iff/e_iee/

Weitere Berichte zu: Katalysator Oxidation Photosynthese

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise