Modellierung Photoelektrochemischer Umwandlung

Dr. Jan Paul Menzel

Sonnenlicht ist eine günstige und reichlich vorhandene erneuerbare Energieform, die genutzt werden kann, um chemische Brennstoffe herzustellen und Moleküle in wertvollere Produkte umzuwandeln. Niedrige Effizienz und Stabilität der involvierten Apparate, Materialien und Komposite, welche durch die Molekular- und Materialeigenschaften, sowie chemische Reaktivität und Zusammensetzung aller Komponenten bestimmt wird, beeinträchtigt die Anwendbarkeit allerdings erheblich. Die involvierten Mechanismen und Eigenschaften sind schwer zu charakterisieren und identifizieren und nicht zufriedenstellend verstanden.

Daher untersuchen wir in unserer Arbeitsgruppe lichtinduzierte Prozesse in photoelektrochemischen Umwandlungsprozessen durch Simulationen, um die Zusammenhänge zwischen Molekulareigenschaften, Reaktivität, Selektivität und Effizienz zu enthüllen. Dies involviert Bereiche wie die Photo- und Elektrochemie und Katalyse und reicht von photoelektrochemischer Umwandlung an GaN Nanodrähten, Kohlenstoffnanoröhren, und Metall- und Metalloxidnanopartikel, über molekulare Spezies zur Simulation angeregter Zustände und des lichtinduzierten Ladungstransfer über organisch-anorganische Grenzflächen. Wir kombinieren dabei computergestützte Methoden wie DFT, ab initio und semiempirische Moleküldynamik, Quantendynamik und Modellierung angeregter Zustände, um katalytische und lichtinduzierte Prozesse auf Molekularebene zu verstehen.

Wenn Sie Interesse haben, mit uns zusammenzuarbeiten, um (photo)elektrochemische, katalytische oder lichtinduzierte Prozesse zu untersuchen, kontaktieren Sie uns bitte via E-Mail (janpaul.menzel{at}catalysis.de)

Studierende mit Interesse an der Modellierung elektrochemischer Katalyse und lichtinduzierter Prozesse sind herzlich eingeladen, sich im Rahmen von Praktika, Bachelor- oder Masterarbeiten in der Arbeitsgruppe einzubringen. Auch Studierende aus dem Ausland und Doktoranden tätig an einer ausländischen Wissenschaftsorganisation, die Interesse haben sich im Rahmen von ERASMUS oder anderen Programmen zu beteiligen sind herzlich willkommen. Bitte wenden Sie sich bei Interesse an Jan Paul Menzel (janpaul.menzel{at}catalysis.de).