Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Licht zur Herstellung energiereicher Chemikalien nutzen

22.05.2018

DFG fördert neuen Chemie-Sonderforschungsbereich/Transregio der Universitäten Ulm und Jena, der nachhaltige Energiewandler nach dem Vorbild der Natur erforschen will

Eine weitere Stärkung ihrer chemischen Forschungsbereiche erfahren jetzt die Universitäten in Ulm und Jena. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat heute (18.05.) bekanntgegeben, dass sie den gemeinsamen Sonderforschungsbereich/Transregio (SFB/TRR) 234 „CataLight“ in den nächsten vier Jahren fördert.


Emission von Rylene-Farbstoffen, die im Rahmen von CataLight als Lichtsammeleinheiten eingesetzt werden, um eine effiziente Photokatalyse zur Wasserspaltung zu aktivieren.

Foto: Martin Schulz/FSU

Beantragt hatten die Partner, zu denen auch die Universität Wien, das Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz sowie das Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V. in Jena gehören, rd. zehn Millionen Euro.

Mit den Mitteln will der ortsübergreifende Forschungsverbund die grundlegende Funktionsweise bis hin zu ersten Anwendungen innovativer photokatalytisch aktiver Materialien erforschen.

Den Forschenden aus Chemie, Materialwissenschaft und Physik geht es darum, Licht zur Herstellung energiereicher Chemikalien zu nutzen und gezielt neue Materialien für eine nachhaltige Energiewandlung gestalten zu können.

„Die Förderzusage ist ein starkes Bekenntnis zum Forschungsstandort Ulm. Von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung wird an der Universität Ulm und in der umgebenden Wissenschaftsstadt die Forschung im Bereich Energiewandlung und -speicherung vorangetrieben.

Neben der ausgewiesenen Batterieforschung verleiht CataLight mit seiner Fokussierung auf ‚künstliche Photosynthese‘ der Universität Ulm und ihren Partnern zusätzliche internationale Leuchtkraft“, sagt der Präsident der Universität Ulm Prof. Dr.-Ing. Michael Weber.

„Die Bewilligung dieses weiteren Sonderforschungsbereichs stärkt die Profillinie ,Light‘ an der Friedrich-Schiller-Universität Jena“, freut sich ihr Präsident Prof. Dr. Walter Rosenthal. „Er ist das Ergebnis einer langjährigen guten Zusammenarbeit der Partner. Und es ist höchst erfreulich, dass in die Forschungen zahlreiche Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler eingebunden werden.“

Chemische Energiewandlung nach dem Vorbild der Natur

Die Sonnenenergie steuert zahlreiche chemische Prozesse, die auch für Energiegewinnung und -technologien von großer Bedeutung sind. Nach dem Vorbild der natürlichen Photosynthese sollen im neuen SFB/TRR 234 “CataLight” (Light-driven Molecular Catalysts in Hierarchically Structured Materials – Synthesis and Mechanistic Studies) molekulare Katalysatorsysteme für die lichtgesteuerte Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser entwickelt werden.

Im Mittelpunkt der Arbeiten stehen das konstruktive Wechselspiel zwischen molekularen Photokatalysatoren und ihrer Polymer-basierten Umgebung, die eine hohe Kontrolle über die Reaktivität erlauben, aber verglichen mit z. B. photokalytisch aktiven Metalloxiden relativ instabil sind.

„Im neuen Forschungsverbund wollen wir einen vollkommen neuen Weg gehen, solche molekularen Photokatalysatoren zu stabilisieren und Reparaturverfahren zugängig zu machen“, sagt der SFB/TRR-Sprecher Prof. Dr. Sven Rau von der Universität Ulm.

„Wir schauen, wie es die Natur macht und integrieren die molekularen Komponenten in weiche Materie, um so neue Konzepte für die photokatalytische Wasserspaltung zu etablieren“, ergänzt sein Kollege und Stellvertreter Prof. Dr. Benjamin Dietzek von der Universität Jena. Bei der natürlichen Photokatalyse werden molekulare Systeme in eine weiche Phospholipidschicht eingebettet.

„Die Natur stabilisiert das System dadurch und ermöglicht den Austausch einzelner Komponenten“, erläutert Dietzek das Prinzip. Darüber hinaus habe die Natur Zusatzfunktionen, z. B. einen Antenneneffekt, entwickelt, die auch durch entsprechende synthetische Ansätze im Forschungsverbund integriert werden sollen.

Fernziel: künstliche Chloroplasten

„Es ist das Ziel des neuen SFB/TRR 234, die Energie des Sonnenlichts für die Wasserspaltung mit molekularen Maschinen nutzbar zu machen“, sagt Rau. „CataLight soll ein mechanistisches Verständnis der Wechselwirkungen von lichtgetriebenen molekularen Katalysatoren mit strukturierten weichen Materialien liefern.“

Dafür sei zunächst viel Grundlagenforschung zum chemischen Prozess notwendig. Am Ende der ersten Förderphase sollen neue Erkenntnisse über diesen Prozess vorliegen und verschiedene Materialien evaluiert worden sein. Bis zum Fernziel künstlicher Chloroplasten mit exakt definiertem Design werde es aber noch viele Jahre weiterer intensiver Forschung bedürfen.

[Gemeinsame Pressemitteilung der Universitäten Ulm und Jena]

Kontakt:

in Ulm:
Prof. Dr. Sven Rau
Institut für Anorganische Chemie I der Universität Ulm
Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm
Tel.: 0731 / 5023900, E-Mail: sven.rau[at]uni-ulm.de

Prof. Dr. Carsten Streb
Institut für Anorganische Chemie I der Universität Ulm
Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm
Tel.: 0731 / 5023867, E-Mail: carsten.streb[at]uni-ulm.de

in Jena:
Prof. Dr. Benjamin Dietzek
Institut für Physikalische Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Helmholtzweg 4, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948360, E-Mail: benjamin.dietzek[at]uni-jena.de

Prof. Dr. Felix H. Schacher
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Humboldtstr. 10, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948210, E-Mail: felix.schacher[at]uni-jena.de

Axel Burchardt | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wenn für Fischlarven die Nacht zum Tag wird
18.01.2019 | Universität Siegen

nachricht Handgestrickte Moleküle
18.01.2019 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Im Focus: Ultra ultrasound to transform new tech

World first experiments on sensor that may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles

The new sensor - capable of detecting vibrations of living cells - may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles.

Im Focus: Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Gleichzeitig tot und lebendig? Max-Planck-Forscher realisieren im Labor Erwin Schrödingers paradoxes Gedankenexperiment mithilfe eines verschränkten Atom-Licht-Zustands.

Bereits 1935 formulierte Erwin Schrödinger die paradoxen Eigenschaften der Quantenphysik in einem Gedankenexperiment über eine Katze, die gleichzeitig tot und...

Im Focus: Flying Optical Cats for Quantum Communication

Dead and alive at the same time? Researchers at the Max Planck Institute of Quantum Optics have implemented Erwin Schrödinger’s paradoxical gedanken experiment employing an entangled atom-light state.

In 1935 Erwin Schrödinger formulated a thought experiment designed to capture the paradoxical nature of quantum physics. The crucial element of this gedanken...

Im Focus: Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3-D-Druck fertigen zu können.

Alles beginnt mit einem Ohr. Empa-Forscher Michael Hausmann entfernt das Objekt in Form eines menschlichen Ohrs aus dem 3-D-Drucker und erklärt: «Nanocellulose...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

16. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

17.01.2019 | Veranstaltungen

Erstmalig in Nürnberg: Tagung „HR-Trends 2019“

17.01.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Zeitwirtschafts- und Einsatzplanungsprozesse effizient und transparent gestalten mit dem Workforce Management System der GFOS

18.01.2019 | Unternehmensmeldung

Der Schlaue Klaus erlaubt keine Fehler

18.01.2019 | Informationstechnologie

Neues Verfahren zur Grundwassersanierung: Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe

18.01.2019 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics