Die Menschheit verbraucht innerhalb eines Jahres etwa 400 Exajoule an Energie. Die Sonne strahlt innerhalb einer Stunde eine ähnliche Energiemenge auf unseren Planeten. Pflanzen haben über Jahrmillionen der Evolution eine ausgeklügelte Abfolge chemischer Prozesse entwickelt, um genau diese im Überschuss frei verfügbare Energiequelle effizient zu nutzen. Der Prozess der natürlichen Photosynthese ermöglicht es Pflanzen, kleine, energiearme anorganische Moleküle (d. h. CO2 und H2O) in langkettige, energiereiche Kohlenwasserstoffe umzuwandeln und zu speichern.
Über Jahrzehnte hat die Forschungsgemeinschaft ein biomimetisches Konzept entwickelt, das lichtgetrieben endergonische Reaktionen vorantreiben kann. Dieses Konzept der künstlichen Photosynthese findet bereits heute im kleinen Maßstab Anwendung. Die Anwendungsgebiete sind vielfältig und umfassen beispielsweise die Synthese von Feinchemikalien oder medizinischen Wirkstoffen, den Abbau persistenter Moleküle in Abwässern und nicht zuletzt die Synthese von solaren Brennstoffen (wie H2 aus H2O oder Methanol aus CO2).
Im Rahmen meines Promotion-Projektes sollen verschiedene photokatalytische Systeme spektroskopisch und theoretisch untersucht werden. Von besonderem Interesse ist dabei die Aufklärung der komplexen Wechselwirkungen und die Bestimmung von geschwindigkeitsbestimmenden Schritten der Gesamtreaktion. Des Weiteren sollen bereits vorhanden Daten aus der Literatur systematisch analysiert werden, um allgemeingültige Schlüsse auf Struktur-Aktivitäts-Beziehungen zu zulassen.