Kohlenstoffdioxid Spaltung und intelligente Furanchemie
CO2-Spaltung
Die vom Menschen verursachte Freisetzung von Treibhausgasen, insbesondere CO2, in die Atmosphäre trägt maßgeblich zur globalen Erwärmung bei. Im Bestreben, die Atmosphäre zu dekarbonisieren, zielen Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -nutzung (CCU) darauf ab, CO2 aus Punktquellen oder der Atmosphäre selbst zu entfernen und in wertvolle Chemikalien umzuwandeln. Allerdings stößt CCU an ein Limit, da die jährliche Produktion von Chemikalien oft um Größenordnungen geringer ist als die kumulierten CO2-Emissionen, die ausgeglichen werden soll.
Vor diesem Hintergrund besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung einer skalierbaren Methode zur Speicherung von CO2 in einer handhabbaren, inerten Form. Inspiriert durch die Umwandlung von CO2 und H2O in Kohlenhydrate [C•H2O] und O2 während der Photosynthese untersucht unsere Forschungsgruppe die photokatalytische und skalierbare Spaltung von CO2 in C und O2. Obwohl diese Umwandlung thermodynamisch äußerst anspruchsvoll ist, bietet sie bei Erfolg ein großes Potenzial für die Bekämpfung der globalen Erwärmung.
Intelligente Furanchemie
Furane spielen eine zunehmend wichtige Rolle beim Übergang von fossilbasierten Chemikalien hin zu nachhaltigen, biobasierten Feinchemikalien. Zentrale Zwischenprodukte wie Furfural und 5-Hydroxymethylfurfural können aus lignozellulosischer Biomasse gewonnen werden und dienen als Vorstufen für weitere sekundäre Plattformchemikalien. Diese erneuerbaren Plattformmoleküle eröffnen Chemikerinnen und Chemikern einzigartige Möglichkeiten zur Entwicklung neuer synthetischer Strategien für niedrigvolumige, hochpreisige Feinchemikalien.
Trotz ihrer Bedeutung ist die furanbasierte Chemie im Hinblick auf ihren potenziellen zukünftigen Einfluss bislang deutlich unterentwickelt. In unserer Arbeitsgruppe verfolgen wir das Ziel, die nächste Generation der Furanreaktivität zu erschließen und damit neue Innovationsmöglichkeiten in der biobasierten Chemie zu eröffnen.
