Katalytische Depolymerisation von Polyethylen und Polypropylen zu den Monomeren Ethylen und Propylen<\/p>\n
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es bimetallische Komplexe herzustellen, die auf dem Mabiq-Liganden basieren und zur Elektrokatalyse sowie Photokatalyse der Wasserstoffentwicklungsreaktion verwendet werden k\u00f6nnen. Der entstandene Wasserstoff wird als Speichermedium der dabei gewonnenen Sonnenenergie dienen. Solarenergie gilt als gro\u00dfer Hoffnungstr\u00e4ger in der Suche nach erneuerbaren Energiequellen, da sie bei Weitem ausreichen w\u00fcrde, die gesamte Erde mit ausreichend Energie zu versorgen. Durch die Produktion von Wasserstoff durch Photokatalyse wird klimaneutrale Energie gewonnen und damit der Ressourcenknappheit entgegengewirkt. Wasserstoff bietet sich besonders durch seine hohe gravimetrische Energiedichte als Speichermedium an. Die simultane Aufnahme energiereicher Photonen und der Herstellung von Wasserstoff l\u00f6st dabei das Problem der tempor\u00e4ren Energiespeicherung, welches sich h\u00e4ufig bei alternativen Energiequellen stellt.
Der porphyrin\u00e4hnliche Mabiq-Ligand weist zwei Koordinationsstellen auf, welche im ersten Stadium des Forschungsvorhabens mit zwei unterschiedlichen Metallen besetzt werden sollen. Um besonders die zweite, weniger stark bindende, Koordinationsstelle zu optimieren sollen Ver\u00e4nderungen am Liganden vorgenommen werden. So k\u00f6nnen zum Beispiel weitere Donorgruppen hinzugef\u00fcgt werden um f\u00fcr mehr Stabilit\u00e4t zu sorgen. Es k\u00f6nnen auch die dort situierten Phenylringe entfernt werden um gr\u00f6\u00dferen \u00dcbergangsmetallen ausreichend Platz zu bieten. Ist der Mabiq-Ligand optimiert wird die zweite Koordinationsstelle mit zur Photokatalyse f\u00e4higen \u00dcbergansmetallen, also Iridium und Ruthenium, besetzt werden. Die erste Koordinationsstelle wird mit Kobalt oder Eisen gef\u00fcllt um an dieser Stelle die Wasserspaltung zu katalysieren. Im weiteren Verlauf des Projekts sollen die F\u00e4higkeiten der synthetisierten Komplexe erforscht werden. So sollen die Komplexe zun\u00e4chst auf die reine Elektrokatalyse getestet werden um sie dann bei vielversprechenden Resultaten auf ihre photokatalytischen F\u00e4higkeiten zu untersuchen. Die elektrochemischen Messungen werden mithilfe der Cyclovoltammetrie durchgef\u00fchrt, die synthetisierten Komplexe werden jedoch auch n\u00e4her untersucht werden um den Mechanismus der Photokatalyse dieser Komplexe im Detail zu verstehen. Die Messungen von Elektronenspinresonanz und die magnetische Suszeptibilit\u00e4t dienen zur Untersuchung von Interaktionen der unterschiedlichen Metalle, sowie der Metalle mit dem Liganden, respektive. Absorptionsspektren dienen zur Bestimmung des Absorptionskoeffizienten und auch der absorbierten Wellenl\u00e4ngen. Diese Analysen werden nicht nur die Entwicklung der Mabiq-Komplexe voranbringen sondern auch als Grundlage der Erforschung vieler anderer Katalysatoren dienen.<\/p>\n
Das hier vorgeschlagene Projekt umfasst damit eine gro\u00dfe Bandbreite der chemischen Fachrichtungen. Es reicht von der anorganischen Koordinationschemie der \u00dcbergangsmetalle, \u00fcber die organische Synthese des Liganden, bis hin zur physikalisch-chemischen Charakterisierung der Komplexe. Durch die gelungene Kombination all dieser Bereiche soll ein Schritt in Richtung erneuerbarer sowie klimafreundlicher Energien und einer sauberen Umwelt gemacht werden, in welcher \u201eAbgas\u201c nur mehr Wasserdampf ist.<\/p>\n
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