Forschende sehen noch großes Potenzial für Fotochemie

Ein farbiges Logo zeigt ein Metallatom und weitere Symbole.Grafik: Katja Heinze / JGU
Das Logo des DFG-Schwerpunktprogramms „Lichtgesteuerte Reaktivität von Metallkomplexen“
Die Möglichkeiten der Fotochemie sind längst noch nicht ausgeschöpft. Das schätzt die Mainzer Universität und forscht weiter an den Potenzialen.

Die Fotochemie bietet noch viel Potenzial. Davon sind die Forschenden der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) überzeugt. Ein Beispiel für fotochemische Prozesse sind künstliche Blätter, die solaren Wasserstoff erzeugen. Die Erzeugung und die fotochemische Nutzung von Licht seien zwei der wichtigsten Grundlagen für technologische Entwicklungen, so die JGU. Daraus ließen sich ferner energiesparende Konzepte in der Displaytechnik, in der Solarenergie und bei der effizienten, lichtgetriebenen Synthese von unterschiedlichen industriellen Produkten ableiten. Außerdem seien damit innovative Ansätze für die Nutzung von Materialien in der Sensorik, der Bildgebung und der Fototherapie möglich. „Es gibt keine andere Substanzklasse, die ein breiteres Spektrum an Gestaltungsmöglichkeiten bietet, um den Anforderungen dieser vielfältigen Anwendungen gerecht zu werden, als molekulare Metallkomplexe“, erklärt Prof. Dr. Katja Heinze vom Department Chemie der JGU.

Zweite Förderperiode startet

Katja Heinze koordiniert ferner das Schwerpunktprogramm „Lichtgesteuerte Reaktivität von Metallkomplexen“. Das erhält finanzielle Unterstützung von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in der ersten Förderperiode von 2018 bis 2021. In dieser Periode engagierten sich 17 wissenschaftliche Projekte mit mehr als 70 Publikationen bei. Diese umfassten ferner die vier Hauptfeldern „Neuartige metallbasierte Luminophore“, „Neuartige metallbasierte Fotosensibilisatoren“, „Grundlegende Aspekte der Energieübertragung, Multielektronen- und Multiprotonenprozesse in metallbasierten Systemen“ und „Fotoinduzierte Bindungsaktivierung in Übergangsmetallkomplexen“. Heinze wird nun das Programm auch in der zweiten Förderperiode von 2022 bis 2024 koordinieren.

„Potenzial lange nicht ausgeschöpft“

„Bisher ist erst ein Bruchteil des wissenschaftlichen und technologischen Potenzials fotoaktiver Metallkomplexe ausgeschöpft“, so Frau Heinze. Über die Herstellung völlig neuer Klassen von Metallkomplexen und die Untersuchung der Energieprofile elektronisch angeregter Zustände wollen die Forschenden somit weitergehende grundlegende Erkenntnisse über diese Stoffgruppe gewinnen. „Dies wird den Weg für die Entwicklung innovativer, hochleistungsfähiger molekularer Materialien für eine Reihe von Anwendungen in der Medizin, der Sensorik, der Displaytechnik, der chemischen Synthese und der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom ebnen“, erwartet sie.

Für die zweite Förderperiode, für die die DFG rund 6 Millionen Euro bereitstellt, sind 13 wissenschaftliche Projekte geplant. Dort sollen 30 Projektleiter fotophysikalischen und fotochemischen Herausforderungen und grundlegenden Fragen nachgehen. Dabei geht es um die der Entwicklung innovativer, leistungsstarker molekularer Materialien. Katja Heinze leitete dabie die Projekte „Excited State Kinetic Modelling and Properties Tuning of Iron Complexes“ und „Near-Infrared Spin-Flip Luminophores with Earth-abundant Metal Ions 2.0“. Ferner gibt es noch das Vorhaben „Multiphoton Processes and Directional Charge-Transfer in Ferrocene-Polyoxometalate Dyads and Triads“. Diese stehe unter der Leitung von Prof. Dr. Carsten Streb in Zusammenarbeit mit Partnern aus Paderborn, Rostock, Kaiserslautern, Tübingen und Jena.

16.12.2021 | Quelle: JGU | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH

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