Spektroskopie zur Erforschung von Solarkraftstoffen
Zum ersten Mal detaillierte Messungen einer durch Laserlicht beschleunigten chemischen Reaktion auf molekularer Ebene.
Mithilfe eines speziellen Mikroskopes haben Wissenschaftler des Institutes für Photonische Technologien Jena (IPHT) und der Universität Jena in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Utrecht die Photokatalyse in zuvor unerreicht hoher Auflösung untersucht. Die Ergebnisse können dazu beitragen profitable Solarkraftstoffe zu entwickeln.
Ausgewählte chemische Reaktionen können durch Sonnenlicht und gleichzeitigem Kontakt mit einem Katalysator beschleunigt werden. Diese photokatalytischen Reaktionen lassen sich jetzt auf molekularer Ebene verfolgen. Dies ermöglicht ein neues Messverfahren, welches von Volker Deckert und Tanja Deckert-Gaudig in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe des Utrechter Chemikers Bert Weckhuysen entwickelt wurde.
Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit neue Möglichkeiten zur Verbesserung so genannter Solarkraftstoffe aufzeigen kann. Diese nachhaltige Kraftstoffart speichert Solarenergie in Molekülen, vergleichbar mit der pflanzlichen Photosynthese. „Aktuell sind Solarkraftstoffe nicht profitabel, da wir nicht wissen, wie sich der Kraftstoff effizient herstellen lässt“, so Weckhuysen. „Unser neues Messverfahren lässt uns genau sehen, was während der Erzeugung von Solarkraftstoffen passiert. Dies wird die Entwicklung von zukünftigen Verbesserungen ermöglichen“.
In ihrer Arbeit machten die Forscher Gebrauch von einer feinen Nadel mittels eines „spitzenverstärkten Raman-Mikroskops“, welches Aufzeichnungen knapp oberhalb der Reaktionsoberfläche ermöglicht. Deckert dazu: „Der Schlüsselfaktor ist das Silberpartikel an der Nadelspitze, welches als Detektionssystem und gleichzeitig als Katalysator mit Nanometerdimension arbeitet. Dies ermöglicht die Untersuchung der Reaktion mit bisher unerreichter räumlicher Auflösung und Empfindlichkeit. Untersuchungen zu anderen Katalysatorsystemen sollten problemlos möglich sein.“
IPHT Jena / PH
