Künstlerische Darstellung der Zwei-Photonen Wasserspaltung an einem Ruthenium Komplex

Forschung

Forschung in der Nachwuchsgruppe "Wasserspaltung"

Künstlerische Darstellung der Zwei-Photonen Wasserspaltung an einem Ruthenium Komplex

Illustration: Hassan A. Tahini

Überblick

Künstlerische Darstellung von Sonne und Wasser
Foto: Hrishi Olickel

Die Forschungsarbeiten der Nachwuchsgruppe konzentrieren sich auf die Entwicklung anwendbarer Photokatalysatoren für die Produktion von grünem Wasserstoff.

Grüner Wasserstoff wird voraussichtlich eine Schlüsselrolle in der Energiewende einnehmen. Ein vielversprechender Weg für die Produktion von grünem Wasserstoff ist die Spaltung von Wasser mit Hilfe von Sonnenstrahlung und vermittelt durch einen Photokatalysator. Es mangelt jedoch an Photokatalysatoren, welche diese Reaktion in praktikabler Weise ermöglichen.

Die Arbeiten der Gruppe beschäftigen sich daher mit der Erforschung neuartiger Mechanismen für lichtgetriebene Wasserspaltung, der Nutzung dieses Wissens für die Entwicklung von Photokatalysatoren und die Beurteilung von Wasserstoffproduktion mittels techno-ökonomischer und Lebenszyklus Studien.

Grafik: Jacob Schneidewind

Nicht-klassische Mechanismen für WasserspaltungExterner Link Anhand von molekularen Modellsystemen werden neue Mechanismen für photochemische Wasserspaltung untersucht, welche Effizienz und/oder Aktivität erhöhen können. Dafür werden metallorganische, kinetische, spektroskopische und computerchemische Methoden kombiniert.
Foto: Jacob Schneidewind

Entwicklung von neuartigen Photokatalysatoren Basierend auf dem neuen mechanistischen Wissen werden sowohl homogene als auch polymere Photokatalysatoren entwickelt. Dafür werden kombinatorische Synthese und Machine Learning gestütztes Design eingesetzt.
Grafik: Jacob Schneidewind

Techno-ökonomische/Lebenszyklus Studien und ProduktionskonzepteExterner Link Wege für Wasserstoffproduktion werde mit Hilfe von techno-ökonomischen und Lebenszyklus Analysen beurteilt, um quantitative Ziele für die Katalysatorentwicklung zu definieren. Zudem werden Prozesse für die Produktion von grünem Wasserstoff entwickelt und getestet.