Katalyse

Die Nutzung von fossilen Brennstoffen und die damit einhergehende Emission von Kohlenstoffdioxid stellt die Gesellschaft vor neuen Herausforderungen, welcher sich die Wissenschaft in den letzten Jahren vermehrt annimmt. In enger Zusammenarbeit mit dem LIKAT, dem INP in Greifswald und der Universität Greifswald werden im Forschungscampus ComBioCat neue Systeme entwickelt und untersucht, die sich einerseits mit der Fixierung und Umsetzung von CO2 beschäftigen und darüber hinaus katalytische Prozesse zur Umsetzung weiterer Naturstoffe untersucht. Aus der jüngsten Vergangenheit konnten bereits mit dem LIKAT in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Matthias Beller unterschiedliche Katalysatoren untersucht werden. Besonders lag hierbei das Hauptaugenmerk auf Komplexen, deren Metallzentren aus abundanten Vorkommen stammen. Unser Beitrag in diesen umfangreichen Projekten besteht darin diese Prozesse spektroskopisch zu untersuchen und die zugrunde liegenden Kinetik und Mechanismen mit der Unterstützung quantenchemischer Rechnungen zu verstehen. Für diese Aufgabe stehen uns unterschiedliche Setups zur Verfügung, mit denen wir unter photokatalytischen sowie elektrokatalytischen Bedingungen die Umsetzung von CO2 durch metallorganische Komplexe untersuchen können. Anwendung finden in den letzten Jahren und aktuell vermehrt Metallkomplexe mit abundanten Vorkommen wie Eisen und Mangan, die neben ihrer preislichen Vorteile vielversprechende Katalysatoren hervorbringen. So konnte der bereits bekannte Knölker-Komplex hinsichtlich seiner Eigenschaften zur CO2-Reduktion in unserer Arbeitsgruppe und in Zusammenarbeit mit dem LIKAT untersucht werden. (Organometallics, 38, 1236-1247, 2019). Besonders im Fokus stehen auch viele weitere Komplexe mit heterozyklischen Ligandensystemen. Auch die Eigenschaften in der photokatalytischen sowie in der elektrokatalytischen CO2-Reduktion mittels verschieden substituierter Pyridyl-Oxazolin-Mangankomplexe wurde umfangreich in der Arbeitsgruppe behandelt (ACS Catal., 9, 2091-2100, 2019).