Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zwei sehen mehr

03.05.2016

Physiker der Uni Rostock sind beteiligt an Projekt zur Erforschung von Übergangsmetallkomplexen

Der Blutfarbstoff Hämoglobin, die Korrosion von Metallen und das berühmte preußische Blau, was haben sie gemeinsam? Es sind Übergangsmetallkomplexe (Substanzen), die hier und in vielen anderen biologischen, chemischen und physikalischen Prozessen eine wichtige Rolle spielen.


Übergangsmetallionen können nach der Absorption von Röntgenlicht (links) ein Elektron oder ein Photon emittieren (rechts).

Die große Variabilität dieser Substanzen ist eine Folge der Wechselwirkung der Metallionen mit der jeweils spezifischen Umgebung. Physiker der Uni Rostock zeigten nun gemeinsam mit Forschern des Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) und der König Abdulaziz Universität in Jeddah (Saudi Arabien) einen Weg auf, zu einem besseren Verständnis der elementaren Prozesse zu gelangen , die letztlich für die Farben von Pigmenten oder für die chemische Reaktivität von Metallionen verantwortlich sind.

Der Schlüssel zum Verständnis der Wechselwirkung von Metallionen mit ihrer Umgebung liegt in der elektronischen Struktur der gebildeten Komplexe, die sich beispielsweise in chemischen Bindungen manifestiert. Weiche Röntgenstrahlung, wie sie am Berliner Synchrotron BESSY II zur Untersuchung eingesetzt wird, bietet die Möglichkeit, die Elektronenstruktur atomspezifisch zu untersuchen.

Dabei regt ein hochenergetisches Photon ein Rumpfelektron des Metalls an. In Folge kann ein Photon, aber auch ein Elektron emittiert werden. Traditionell wurden diese beiden Prozesse bislang separat zur Analyse eingesetzt. Aufgrund der Komplexität der Molekülsysteme ist diese Untersuchung in der Regel nicht einfach, da die gesuchte Information durch Nebeneffekte überdeckt ist.

In einem gerade erschienenen Beitrag im Open Access Magazin des renommierten Wissenschaftsjournals Nature, den Scientific Reports, konnten Theoretische Physiker der Arbeitsgruppe Molekulare Quantendynamik an der Universität Rostock in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der König Abdulaziz Universität in Jeddah (Saudi Arabien) erstmalig zeigen, dass die gemeinsame Analyse der emittierten Photonen und Elektronen neue Möglichkeiten für ein vertieftes Verständnis eröffnet.

Durch die Interpretation der Messdaten mit Hilfe von aufwändigen Computersimulationen wurde deutlich, dass die demonstrierte Methode Informationen über viele Details liefert, die in den separaten Analysen nicht identifiziert werden können.

Die Forscher sind davon überzeugt, mit dieser Methode den Weg zu einem besseren Verständnis der elementaren Prozesse aufgezeigt zu haben, die letztlich für die Farben von Pigmenten oder für die chemische Reaktivität von Metallionen in der Katalyse verantwortlich sind.


Originalveröffentlichung:
R. Golnak, S. I. Bokarev, R. Seidel, J. Xiao, G. Grell, K. Atak, I. Unger, S. Thürmer, S. G. Aziz, O. Kühn, B. Winter, E. F. Aziz, Joint Analysis of Radiative and Non-Radiative Electronic Relaxation Upon X-ray Irradiation of Transition Metal Aqueous Solutions, Scientific Reports 6, 24659 (2016), online: http://www.nature.com/articles/srep24659

Kontakt:
Universität Rostock
Institut für Physik
Prof. Oliver Kühn
Tel: 0381 / 498-6700
oliver.kuehn@uni-rostock.de
www.uni-rostock.de

Ingrid Rieck | Universität Rostock

Weitere Berichte zu: BESSY II Elektronen Elektronenstruktur Korrosion Photon Wechselwirkung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Blasen im Pulsarwind schlagen Funken
22.11.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

nachricht Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern
21.11.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften