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Forschung

Kovalente organische Gerüstverbindungen als Elektrokatalysatoren in der Sauerstoffgenerierung und der Sauerstoffreduktion

Erneuerbare Energiequellen wie etwa Solar- und Windkraftanlagen werden im Zuge der Energiewende vermehrt verwendet, jedoch liefern sie nur diskontinuierlich Strom. Daher ist es notwendig, Energiespeichermöglichkeiten zu entwickeln. Die Elektrolyse von Wasser betrieben durch überschüssige Energie liefert O₂ und H₂, welche bei Energiebedarf in einer Brennstoffzelle wieder zu Wasser konvertiert werden können. Sauerstoffgenerierung und die Sauerstoffreduktion sind jedoch limitierende Faktoren für diese Form der Energiespeicherung. Maßstäbe für diese beiden Reaktionen sind Edelmetallkatalysatoren, deren Seltenheit jedoch einen großtechnischen Einsatz verhindert.

Kovalente organische Gerüstverbindungen (engl. covalent organic frameworks COFs) stellen eine interessante Materialklasse für metallarme und metallfreie Katalysatoren dar, da diese eine präzise Gestaltung der Polymerstruktur zulassen. Mittels konventioneller elektrochemischer Methoden werden verschiedene Materialien wie etwa kovalente Triazinnetzwerke, graphitische Kohlenstoffnitride und Terpyridin-basierte Polymere auf ihre Eignung als Elektrokatalysatoren für die Sauerstoffgenerierung und Sauerstoffreduktion

Forschungsschwerpunkte:

• Sauerstoffgenerierung und Sauerstoffreduktion
• Elektrokatalyse
• Kovalente Organische Gerüstverbindungen