Neue multinukleare Metallkatalysatoren zur licht-getriebenen Aktivierung von Wasser und zur Reduktion von CO2
Die Wechselwirkung zwischen Materie und Licht spielt eine sehr große Rolle in der belebten Natur. In Anlehnung an aktive Zentren in biologischen Systemen werden molekulare Verbindungen hergestellt, die mit Hilfe von Lichtenergie katalytische Reaktionen, wie die Wasseroxidation und die CO2-Reduktion, steuern oder sogar erst ermöglichen sollen. Übergangsmetalle der ersten Periode (speziell: Mn, Fe, Co) sollen dabei als katalytisch aktive Einheit mit einer photoaktiven Einheit verknüpft werden.
Für die Wasseroxidation werden oligonukleare Systeme aufgebaut, die als Grundstruktur ein Ligandsystem auf Basis von Pacman-Verbindungen enthalten. Diese entstehen durch die Anknüpfung von verschiedenen Funktionseinheiten, wie z.B. Porphyrin-Verbindungen, an ein geeignetes Rückgrat. Somit können zwei oder mehr Metallzentren in einem gezielt einstellbaren Abstand zueinander angeordnet werden, um die gewünschte Aktivierung von kleinen Molekülen zu verwirklichen.
Für die Kohlendioxidreduktion kommen Systeme mit planaren Brückenliganden zur Anwendung, die an der Peripherie über Lichtsammel-Einheiten (Ruthenium-Komplexe) und im Zentrum über ein Katalysemetall verfügen. Diese sollen nach Lichtanregung einen Photoelektronentransfer initiieren, und damit die Reduktion von koordiniertem CO2 am katalytisch aktiven Metallzentrum ermöglichen. Der Brückenligand hat dabei zusätzlich eine Elektronenspeicher-Funktion.
Mittelgeber
DFG Eigene Stelle (Sachbeihilfe)
Laufzeit
Projektstart: 06/2010
Projektende: 06/2014
Forschungsbereiche
Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
