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Wasserstoff wird seit Langem als Energieträger der Zukunft gehandelt. Um ihn im großem Maßstab nutzen zu können, ist eines besonders entscheidend: Ein effektiver Photokatalysator, durch den aus Wasser mit Hilfe von Sonnenenergie Wasserstoff gewonnen werden kann. Großes Potenzial wird dafür in sogenannten kovalenten organischen Netzwerkverbindungen (COFs, covalent organic frameworks) gesehen. Dr. Yu Jing, eine vielversprechende Nachwuchswissenschaftlerin am Institut für physikalische und theoretische Chemie an der Universität Leipzig, will daher die Eigenschaften dieser Substanzen noch genauer verstehen und entsprechend verbessern.
Dafür konnte sie jetzt eine der begehrten, hochrangigen Marie-Sklodovska-Curie-Forschungsförderungen einwerben.
Fossile Energiequellen wie Erdöl, Erdgas und Kohle sind nicht nur begrenzt verfügbar, sondern auch besonders schädlich für die Umwelt. Wasserstoff gilt daher als einer ihrer potentiellen Nachfolger. Er ist nicht nur umweltfreundlich, auch die notwendigen Ausgangszutaten Wasser und Sonne stehen beinahe unbegrenzt zur Verfügung.
Um aus Wasser Wasserstoff zu gewinnen, benötigt es einen Katalysator, das heißt eine chemische Substanz, die die Reaktion überhaupt erst in Gang bringt. Bisher wurde dafür vor allem Platin genutzt. Doch Platin ist nicht nur teurer als Gold, es kommt auf der Erde auch recht selten vor. Daher suchen Wissenschaftler händeringend nach einem kostengünstigen Ersatz. Die sogenannten COFs könnten hierfür die Lösung sein.
COFs sind molekulare Netzwerke mit regulärer kristalliner Struktur, bei denen bestimmte Ausgangsmoleküle zu sehr regelmäßigen, zwei- oder auch dreidimensionalen Strukturen vernetzt werden. "Diese Stoffe enthalten Poren, durch die das Wasser als Ausgangsstoff hindurchwandern kann. Darin findet die eigentliche Reaktion statt, also die Aufspaltung von Wasser in seine Bausteine Wasserstoff und Sauerstoff. In COFs ist der Katalysator also schon in gewisser Weise eingebaut", so Yu Jing vom Institut für physikalische und theoretische Chemie an der Universität Leipzig. "Wir wollen nun zunächst untersuchen, welche COF-Bausteine am geeignetsten sind, um die Wasserspaltung zu ermöglichen, und diese dann weiter zu optimieren."
Dank des renommierten Marie-Skłodowska-Curie-Förderprogramms bieten sich der jungen Ausnahmewissenschaftlerin in den kommenden zwei Jahren die optimalen Forschungsbedingungen. Bereits seit beinahe zehn Jahren beschäftigt sich die engagierte Chemikerin aus Nankai, einer Metropole südöstlich von Peking, mit den chemischen Eigenschaften von Materialien.
Ziel dieses Förderprogramms der Europäischen Union ist es, die internationale und sektorübergreifende Karriere von jungen Wissenschaftlern zu fördern. Dadurch sollen wissenschaftliche Laufbahnen attraktiver und der Forschungsstandort Europa interessanter gestaltet werden, um so einen starken Pool von europäischen Forschenden zu schaffen. Die Maßnahmen sind Teil des europäischen Rahmenprogramms für Forschung und Innovation, Horizont 2020.
Verena Müller
Weitere Informationen:
Prof. Dr. Thomas Heine
Lehrstuhl für Theoretische Chemie komplexer Systeme Wilhelm-Ostwald-Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
Telefon: +49 341 97-36401
E-Mail: homas.heine@uni-leipzig.de
Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Yu Jing konnte eine der begehrten Marie-Sklodovska-Curie-Forschungsfö ...
Source: Foto: Swen Reichhold/Universität Leipzig
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, all interested persons
Chemistry, Energy
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Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Yu Jing konnte eine der begehrten Marie-Sklodovska-Curie-Forschungsfö ...
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