Kationische Poröse Organische Polymere für die Photo- und Elektrokatalyse

• Antragsteller: Professor Dr. Arne Thomas
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469965436

In diesem Kooperationsprojekt sollen neue poröse organische Polymere mit permanenten kationischen Ladungen (+POPs) synthetisiert und für die photo- und elektrokatalytische CO2 Reduktion sowie Wasserspaltung genutzt werden. Dazu werden kationische Monomere auf verschiedene Arten zu amorphen oder kristallinen Netzwerken und Gerüstmaterialien mit hohen zugänglichen Oberflächen und einem pi-konjugierten Rückgrat polymerisiert. Die so hergestellten Materialien sind vielversprechende Photo- und Elektrokatalysatoren: So handelt es sich um organische Halbleiter, die Licht in einem weiten Bereich des sichtbaren Spektrums absorbieren können. Die kationischen Baueinheiten der Polymere erhöhen die Polarität und Benetzbarkeit mit, bzw. Dispergierbarkeit in Wasser. Durch die Wahl der kationischen Baueinheiten können dabei aber auch die Bandenergien der Materialien gezielt eingestellt werden. So erwarten wir, dass erstmals hochaktive Photo- und Elektrokatalysatoren für die Wasseroxidation hergestellt werden können, d.h. die Halbreaktion, die als größte Hürde für eine effiziente Wasserspaltung und CO2 Reduktion angesehen wird. Schließlich können durch Austausch der Gegenanionen in den Poren, die Eigenschaften der Netzwerke zielgerichtet eingestellt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Bao-Hang Han