Vom Schadstoff zum chemischen Grundstoff: Aufwertung des anthropogenen Kohlendioxids durch Kohlenstoffnitrid-basierte Architekturen als leistungsstarke Photokatalysatoren

• Antragstellerin: Dr. Pratibha Saini, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530742479

Die Ziele dieses Projekts sind die Entwicklung von Architekturen auf der Basis von polymerem Kohlenstoffnitrid (g-C3N4) mit maßgeschneiderten optischen und Photoredox-Eigenschaften durch strukturelle Modulation, Sensibilisierung mit Kohlenstoff-Quantenpunkten und Konstruktion von Heteroübergängen mit molekularen Redox-Katalysatoren. Das Projekt zielt darauf ab, die Veränderung der Kantenpositionen von Leitungs- und Valenzbändern und die Transferkinetik von photogenerierten Ladungsträgern an den Grenzflächen von maßgeschneiderten g-C3N4-Materialien zu untersuchen. Das Projekt zielt auch darauf ab, das photokatalytische Potenzial von g-C3N4-basierten Architekturen zur direkten CO2-Aktivierung und -Nutzung in der organischen Synthese zu erforschen und CO2 als direktes oder indirektes Oxidationsmittel und Carboxylierungsmittel zu untersuchen. Um diese Ziele zu erreichen, werden verschiedene analytische, elektrochemische, photoelektrochemische, zeitaufgelöste spektroskopische und mechanistische Studien durchgeführt, um die Faktoren zu bestimmen, die die Dynamik der Ladungsträger, die Trennung, den Rekombinationsprozess und den katalytischen Umsatz beeinflussen. Die Ergebnisse des Projekts sollen das Wissen über g-C3N4-basierte Architekturen für die CO2-Photoreduktion und -Fixierung in der organischen Synthese erweitern und neue Designregeln für auf sichtbares Licht ansprechende g-C3N4-basierte Architekturen liefern.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle