Martin Luther University Halle-Wittenberg

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Research


LIGHT FOR HYDROGEN

Das Hauptziel des Projekts “Light-for-Hydrogen“ ist es, durch Benutzung speziell designter Nanostrukturen die Licht-zu-Wasserstoff-Effizienz fotokatalytischer Materialen zu erhöhen. Wasserstoff ist wahrscheinlich der wichtigste Energieträger der Zukunft, vorausgesetzt es gelingt, H2 umweltfreundlich auf Basis regenerativer Energien zu erzeugen.

Die Fotoelektrolytische Wasserspaltung stellt – als Pendant zur Photosynthese – eine hochinteressante Möglichkeit zum Einstieg in die Wasserstofftechnologie durch Nutzung der Sonnenenergie dar. Der grundsätzliche technische Aufbau ist dabei frappierend einfach: Der Fotokatalysator wird als Suspension oder als immobilisierte Schicht in Wasser mit Sonnenlicht bestrahlt und generiert – gegebenenfalls unter Anlegen einer geringen Grundspannung – Wasserstoffgas.

Die AG Light for Hydrogen (Maijenburg) hat das Ziel einer erhöhten Licht-zu-Wasserstoff-Effizienz mit Hilfe der folgenden Sub-Projekte zu verfolgen:

1)      Design von Nanostrukturen aus metallorganischen Gerüsten (metal organic frameworks; MOF) vermittels elektrochemischer Oxidation, sowie deren Modifikation für die fotokatalytische Wasserspaltung;

2)      Fotokatalytische Nanostrukturen, hergestellt über Elektroabscheidung in anodisierten Aluminiumoxid-Templaten (AAO-Templaten);

3)      Fotokatalytische Nanofasern, hergestellt durch Elektrospinnen vermittels Sol-Gel-Chemie;

4)      Untersuchung der physikalischen und chemischen Eignung verschiedener Typen von Nanostrukturen für die fotokatalytische Wasserspaltung vermittels zeitaufgelöster Spektroskopie (TRS) und Oberflächen-Fotospannungsspektroskopie (SPS);

5)      Kombination verschiedener fotokatalytischer Nanostrukturen und Materialien für das Design von fotokatalytischen Zellen für eine verbesserte fotoelektrochemische und autonome Wasserspaltung, z.B. in einer Tandemzelle oder Z-Schema-Konfiguration.

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