Forschungsthemen

Umwandlung von Solarenergie

Umwandlung von Solarenergie

Etwa 80 Prozent des gegenwärtigen globalen Energieverbrauchs basiert auf der Nutzung nicht-regenerativer fossiler Brennstoffe. Aufgrund des Verbrauchs an fossilen Energieträgern müssen neue und realisierbare Alternativen erkannt werden. Unter der Vielzahl potentieller Ersatzstoffe für fossile Brennstoffe hat Sonnenenergie die größte Beachtung gefunden und ist die einzige erneuerbare Energiequelle mit dem Potential den enorm hohen Bedarf einer fortwährend wachsenden Weltbevölkerung und expandierenden Weltwirtschaft zu decken. Beispielsweise wandeln photovoltaische oder photochemische Zellen Solarenergie direkt in elektrische oder chemische Energie um. Die Produktion und Effizienz photovoltaischer Zellen, die kostbare elektrische Energie direkt aus dem Sonnenlicht erhalten, steigen kontinuierlich und werden mit Sicherheit eine große Bedeutung haben, wenn erst einmal eingängige Systeme ihren Weg in die globale Energie-Produktpalette finden. Weiterhin sollten neue Ansätze verfolgt werden Solarenergie direkt in speicherbare Brennstoffe umzuwandeln. Die Photoelektrolyse von Wasser mithilfe von Sonnenlicht generiert sauberen Wasserstoff und ist demzufolge eine anzustrebende Methode dieses Ziel zu erreichen. Dabei beeinflussen verschiedene physikalische wie auch chemische Eigenschaften die Gesamteffizienz der Katalysatoren. Laufende Projekte unseres Forschungsaufwandes richten sich auf das Design diverser Halbleiter-Materialien und Nanokristalle als Co-Katalysatoren für die Wasserspaltung zur Produktion von Wasserstoff. Zusätzlich untersuchen wir die Bedeutung entscheidender Parameter für die Effizienz der Katalysatoren. Weiteres Interesse ist dem Design wohldefinierter, nanostrukturierter Perowskite für die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische und chemische Energie durch Wasserspaltung gewidmet

Formgegebene Nanokristalle

Formgegebene Nanokristalle

Monodisperse Nanokristalle mit kleinsten Abmessungen verfügen über neue chemische, elektrische, optische und magnetische Eigenschaften, die dagegen nicht im Bulk beobachtet werden können und deshalb den Anreiz zur Erforschung ihrer fundamentalen und technologischen Bedeutung verdanken. Strukturierte Nanokristalle verfügen über definierte Oberflächen und Morphologien durch die Kontrolle über deren Nukleation und Wachstum auf atomarer Ebene. Derzeit untersuchen wir verschiedenste strukturierte Systeme für die Spaltung von Wasser sowie für die selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden.

Design geordneter mesoporöser und multifunktionaler Polymere und Metalloxide

Design geordneter mesoporöser und multifunktionaler Polymere und Metalloxide

Geordnete mesoporöse Materialien sind faszinierend und haben eine große Bandbreite verschiedenster Anwendungen aufgrund ihrer hohen Oberfläche, großen Porenvolumens und kontrollierbarer Morphologie, Partikel- und Porengröße. Das Ziel hierbei ist die Entwicklung und das Design von geordneten mesoporösen Polymeren mit diversen funktionellen Gruppen und neuen binären Metalloxiden für Stofftrennung und katalytische Anwendungen durch den Einsatz von Soft-Templating und Nanocasting Synthesewegen.

Forschungsberichte

• Forschungsbericht 2011 - 2013 (Englisch)

Mitarbeiter