TiO2-Nanoröhren als Template für die Synthese maßgeschneiderter Architekturen aus Elektronendonoren und -akzeptoren

• Antragsteller: Professor Dr. Max von Delius; Professor Dr. Patrik Schmuki
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423884277

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel des Projekts war es, neue Farbstoffe zu synthetisieren und diese mit Blick auf Anwendungen in der Energieumwandlung durch Lösungsmittelprozessierung auf Titandioxid-Nanoröhren zu immobilisieren. Besonders Augenmerk sollte auf Löslichkeitsunterschieden der Farbstoffe liegen, um die selektive Funktionalisierung der Nanoröhren von innen und außen zu erreichen. In der Tat konnten etliche Farbstoffe erfolgreich synthetisiert und untersucht werden. Leider wurde die geplante Ulm-Erlangen Kooperation durch die Covid-19-Pandemie und einen instrumentellen Engpass erschwert. Nichtsdestotrotz wurden zwei Farbstoffe erfolgreich auf TiO2 abgeschieden und es wurde eine herausragende Stabilität gegenüber Wasser beobachtet. Beide Arbeitsgruppen verfolgten die übergeordneten Projektziele (Nanoröhren als Template für dynamisch-kovalente Chemie; Photokatalyse auf TiO2-Nanoröhren) erfolgreich an den jeweiligen Standorten und konnten die Ergebnisse hochrangig publizieren.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• 2D Metal–Organic Framework Nanosheets based on Pd‐TCPP as Photocatalysts for Highly Improved Hydrogen Evolution. Angewandte Chemie International Edition, 63(7).
  Kim, Ji Hyeon; Wu, Siming; Zdrazil, Lukas; Denisov, Nikita & Schmuki, Patrik
  
• Photocatalytic H2 Generation: Controlled and Optimized Dispersion of Single Atom Co‐Catalysts Based on Pt‐TCPP Planar Adsorption on TiO2. Angewandte Chemie International Edition, 63(10).
  Qin, Shanshan; Denisov, Nikita; Kim, Hyesung & Schmuki, Patrik
  
• Simultaneous Inside and Outside Functionalization of Single‐Walled Carbon Nanotubes. Angewandte Chemie International Edition, 63(20).
  Kraus, Jan; Meingast, Laura; Hald, Janina; Beil, Sebastian B.; Biskupek, Johannes; Ritterhoff, Christian L.; Gsänger, Sebastian; Eisenkolb, Jasmin; Meyer, Bernd; Kaiser, Ute; Maultzsch, Janina & von, Delius Max