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Forschung

Hybride Chalkogenidoferrate als Quantenbeschränkungsmaterialien für die CO2-Aktivierung

Der Forschungsschwerpunkt ist experimentell und im Grenzgebiet der Festkörper-, Material- und Elektrochemie. Es werden neue, lösliche und nanostrukturierte Halbleiterverbindungen auf Basis von verschiedenen organischen Kationen und Anionen aus Eisen und Schwefel oder Selen synthetisiert. Der Zugang zu solchen Verbindungen erfolgt sowohl mit klassischen festkörperchemischen Methoden, als auch mit elektrolytischen Verfahren und in Lösung. Die so erhaltenen salzartigen, molekularen Verbindungen sollen mit modernen Methoden der Materialchemie nanostrukturiert werden.

Motivation ist diese Verbindungen für die photo- und elektrokatalytische Reduktion von CO2 einzusetzen.

Synthesemethoden:

  • Klassische Festkörpersynthese mit anschließender Metathese in Lösung oder in Schmelze
  • In-situ Reduktion und In-situ Reaktion in Lösung
  • Synthetische Elektrolyse in Lösung oder Schmelze

Postsynthetische Nanostrukturierung:

  • Elektrospinnen (Coaxial mit Polymerumhüllung) zur Darstellung von faserförmigen Kompositen
  • Tribochemisch (Planetenmühle) zur Feinstzerkleinerung zu Quantenpunkten oder vollständige Amorphisierung
  • Rotationsbeschichtung und Tauchbenetzung (z.B. auf Nickelschaum)

Charakterisierung vor Ort

  • Einkristalldiffraktometrie
  • Heteronukleare Magnetspektroskopie
  • UV-Vis Spektroskopie
  • Thermogravimetrische Analyse
  • Zyklovoltammetrie
  • Quantenchemische Berechnungen

Charakterisierungen in Kooperation

  • Zeitaufgelöste Mikrowellenleitfähigkeit
  • Pulverdiffraktion
  • Fluoreszenzmessungen
  • Impedanzspektroskopie

 

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