Forschungsprojekte - Wasserspaltung, Wasserstoff und Co.

Chemische und elektronische Modifikationen und kinetische Untersuchungen an Photo-katalysatoren mit Defekt-Pyrochlor-Struktur für die Wasserspaltung

Ziel des Projekts ist die Herstellung von Defekt-Pyrochloren auf Wolfram-Basis zur photokatalytischen Wasserspaltung in sichtbarem Licht. Dazu werden nanostrukturierte oder mesoporöse Wolframoxide mittels Festkörper-, Solvothermal- oder Endotemplatmethoden synthetisiert und anschließend in photokatalytischen Messungen charakterisiert. Durch Ionenaustausch mit n s² Elementen oder Gitter Substitution mit 3d Übergangsmetall-Ionen werden die Materialien für die Verwendung in sichtbarem Licht aktiviert.

Photokatalytische Chinolin-Produktion aus Nitroaromaten -QuinoLight-

Ziel des Projekts ist die Herstellung und Optimierung von mesoporösen Hybridmaterialien zur Anwendung als heterogene Photo- und Säurekatalysatoren in der Synthese von heteroaromatischen Systemen, zum Beispiel von Chinolinen.

Elektro- und Photokatalytische CO₂Reduktion mit [NiFe]-Chalkogeniden (ab Mitte 2018)

Ziel des Projekts ist die Herstellung von Nickel-Eisen-Oxysulfid Nanopartikeln für die CO₂-Reduktion
Projektpartner: Dr. Ulf-Peter Apfel (Ruhr-Universität Bochum)

Poröse, elektrogesponnene Fasermatten mit hoher Protonenleitfähigkeit für Kompositmembranen (ab Ende 2019)

Ziel dieses Projekts ist die Herstellung flexibler SiO₂-Fasermatten mittels Elektrospinnen, die mit Sulfonsäure-Gruppen und Benzimidazol-Gruppen für hohe Protonenleitfähigkeit funktionalisiert werden sollen. Es werden verschiedene Strategien wie z.B. das Verspinnen bereits funktionalisierter SiO₂ Partikel oder das post-synthetische Funktionalisieren von SiO₂ Fasermatten verfolgt. Die erzeugten Fasermatten werden hinsichtlich ihrer Protonenleitfähigkeit in definierter Luftfeuchte und temperaturabhängig mittels Impedanzspektroskopie untersucht.

CO₂SimO – Photoelektrochemische CO₂-Reduktion bei Simultaner Oxidativer Wertstoffgewinnung (ab Anfang 2020)

Das Projekt CO₂SimO wird eine Technologie entwickeln, die mit Solarenergie das Treibhausgas Kohlendioxid (CO₂) in den Energieträger Methan umwandelt und zugleich das wichtige Bleich- und Desinfektionsmittel Wasserstoffperoxid herstellt. Diese photoelektrochemische Zelle (PEZ) wird von uns in Zusammenarbeit mit 2 Unternehmen, zwei Forschungsinstituten und der Universität Hannover realisiert. Die AG Marschall entwickelt dafür neue Photokatalysatoren, neue Oxide die mit Hilfe von Sonnenenergie CO₂ umwandeln können.

Forschungsstipendium der Max-Buchner-Forschungsstiftung:

Entwicklung protonenleitender anorganisch-organischer Hybridmaterialien als Additive für Brennstoffzellen-Membranen (ab Mitte 2020)

In dem Projekt werden anorganisch-organische Hybridmaterialen als Additive für die Entwicklung von Brennstoffzell-Membranen zur effizienteren Nutzung von Wasserstoff erforscht. Die Membran in einer Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM) Brennstoffzelle (engl.: fuel cell, FC) stellt eine wichtige Komponente einer PEMFC dar und hat die Funktion, Protonen von der Anode der Brennstoffzelle zur Kathode zu transportieren. Sie muss dabei gleichzeitig gasundurchlässig sein. Ein ineffizienter Protonentransport reduziert den Wirkungsgrades der Brennstoffzelle immens. Die Entwicklung leistungsfördernder Additive spielt somit eine Schlüsselrolle für eine nachhaltige Zukunft und effiziente Nutzung von emissionsfreiem, grünem Wasserstoff.