Koordinationschemische Wasserspaltung
Dr. Torsten Beweries
In den vergangenen Jahren wurde die Wasserstofftechnologie vielfach als Lösungsansatz für das Problem der nachhaltigen und ausreichenden Energieversorgung beschrieben.1 Als ausreichend vorhandene Ausgangsmaterialien zur Erzeugung von Wasserstoff als Energieträger aus nachwachsenden Rohstoffen eignen sich u. a. Ethanol, Glycerin, Ameisensäure und Wasser. Besonders die photokatalytische Wasserspaltung mit Übergangsmetallkatalysatoren, bei der theoretisch H2 und O2, welche dann direkt zur Energiegewinnung genutzt werden können, entstehen, ist ein viel versprechender Ansatz, der jedoch mechanistisch bislang kaum untersucht wurde.2
Die Untersuchung der metallorganischen Elementarreaktionen von Übergangsmetallverbindungen (besonders Ti, Zr, Hf) mit Wasser sowie die Rolle der entstehenden Komplexe als Intermediate in der (photo)katalytischen Wasserspaltung ist ein wichtiger Aspekt unserer Forschung.3 Darüber hinaus arbeiten wir an der Entwicklung und Testung neuer homogener und heterogener Mehrkomponentensysteme für die photokatalytische Wasserspaltung.4
Weiterhin untersuchen wir die katalytische Freisetzung von Wasserstoff aus potentiell für die Wasserstoffspeicherung interessanten Amin-Boran-Addukten (bis zu 19.6 wt% H2 in H3N·BH3) mit Hilfe von frühen Übergangsmetallkomplexen.5
Für diese Untersuchungen stehen u. a. drei Messstände (zwei vollautomatische und eine manuell betriebene Gasbürette, jeweils mit 300W Xe-Kurzbogenlampe) sowie eine hochwertige Gasanalytik (Permanentgas-GC) zur Verfügung.
[1] | N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. 2006, 103, 15729. |
[2] | O. Ozerov, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 83 |
[3] | a) ) M. Kessler, S. Hansen, D. Hollmann, M. Klahn, T. Beweries, A. Spannenberg, A. Brückner, U. Rosenthal, Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 627. b) M. Kessler, S. Schüler, D. Hollmann, M. Klahn, T. Beweries, A. Spannenberg, A. Brückner, U. Rosenthal, Angew. Chem. 2012, 124, 6377. |
[4] | S. Hansen, M. Klahn, T. Beweries, U. Rosenthal, ChemSusChem 2012, 5, 656. |
[5] | a) T. Beweries, S. Hansen, M. Kessler, M. Klahn, U. Rosenthal, Dalton Trans. 2011, 40, 7689. b) T. Beweries, J. Thomas, M. Klahn, A. Schulz, D. Heller, U. Rosenthal, ChemCatChem 2011, 3, 1865. |
