Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliches Blatt zur Wasserstoffherstellung

11.01.2010
Chinesische Forscher: Innovativer Anlauf zur künstlichen Photosynthese

Ein Phänomen, das künstlich nachvollzogen werden soll, könnte die Zukunft der Energieversorgung radikal verändern. Es geht um den Vorgang der Photosythese, den chinesische Forscher auf einem künstlichen Blatt nachahmen wollen. Damit soll Wasser in die zwei Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff geteilt werden.

Das Forscherteam um Tongxiang Fan vom State Key Laboratory of Metal Matrix Composites an der Shanghai Universität will mit seinem Projekt anders an die künstliche Photosynthese herangehen als andere Forscher. Sie versuchen nicht, die Moleküle, die am Vorgang beteiligt sind, nachzubauen, sondern die "Architektur" der grünen Blätter von Pflanzen, berichten sie im Fachmagazin Advanced Materials

Das Geheimnis liegt in der Blattstruktur

Fan und sein Team haben zunächst Blätter der Rebenblättrigen Anemone (Anemone vitifolia) mit Salzsäure behandelt und daraufhin die Magnesiumatome, die einen wesentlichen Anteil der photosynthetischen Maschinerie tragen, gegen Titan ersetzt. Dann wurden die Blätter getrocknet und auf 500 Grad Celsius erhitzt, sodass das übrig gebliebene Blattmaterial weg gebrannt wurde. Übrig geblieben ist ein kristallisiertes Titandioxid-Flechtwerk mit natürlichen Blattstrukturen.

Titandioxid wird heute schon in Solarzellen als "Verstärker" zur Effizienzerhöhung genutzt. In den Blättern wirkt es als Katalysator bei der Aufspaltung der Wassermoleküle. Nachgebaut wurden von den Forschern auch die wie Linsen wirkenden Zellen an der Blattoberfläche, die Licht von jedem Winkel aufnehmen können sowie Venen, die Licht noch tiefer ins Blatt transportieren.

Sehr feine Details nachgebaut

Die künstlichen Blätter enthalten auch sehr feine Nachbildungen der so genannten Thykaloide - das sind Membransysteme, die in den Chloroplasten pflanzlicher Zellen vorkommen und in denen die Lichtreaktion der Photosynthese stattfindet. Diese sind nur rund zehn Nanometer dick. "Genau diese Eigenschaften machen die künstlichen Blätter so effizient bei der Herstellung von Wasserstoff", so Fan.

Die Forscher haben die künstlichen Blätter in eine 20-prozentige Methanollösung getränkt und sie anschließend mit sichtbarem ultraviolettem Licht bestrahlt. Im Vergleich zum kommerziell verfügbaren Titandioxid P25, das zur Herstellung von Wasserstoff in Verwendung ist, absorbierten die künstlichen Blätter mehr als doppelt so viel Licht und gaben mehr als dreimal so viel Wasserstoff ab.

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.sjtu.edu.cn

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Verfahren zur Inprozesskontrolle in der Warmumformung
18.08.2017 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht Forschungsprojekt zu optimierten Oberflächen von Metallpulver-Spritzguss-Werkzeugen
17.08.2017 | Hochschule Pforzheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie