Oligometallkomplexe mit Ruthenium zur photokatalytischen Synthese von Wasserstoff und Feinchemikalien in TiO2-modifizierten Photomikroreaktoren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Während der Projektlaufzeit sollte ein Photomikroreaktor konstruiert werden, der die simultane Reduktion von Protonen zu Wasserstoff und die selektive Oxidation von Alkoholen zu Aldehyden oder Ketonen in effizienten photokatalytischen Reaktionen erstmalig ermöglicht. Grundlegender Bestandteil des geplanten Photomikroreaktor stellt eine Titandioxidschicht dar, auf der über verschiedene Ankergruppen zwei Farbstoffkomplexe auf Rutheniumbasis an unterschiedlichen Positionen fixiert sind. Um dies zu realisieren wurde die Titandioxidschicht mit Gold-Nanopartikeln modifiziert. Der geplante Photomikroreaktor wird zunächst in zwei Zellen unterteilt, um die Elektroneninjektion des angeregten Photoredoxkatalysators auf der einen Seite und die Wasserstoffentwicklung auf der anderen Seite zu charakterisieren. In einem letzten Schritt wird versucht, beide Teile zusammen zu bringen. Es kann gezeigt werden, dass die Anbindung der Rutheniumkomplexe auf der Titandioxidschicht auch über verschiedene Ankergruppen funktioniert. Weiterhin stellt sich heraus, dass die Schicht einen wesentlichen Einfluss sowohl auf die Generierung eines Photostroms als auch auf die Wasserstoffbildungsrate ausübt. Der Photostrom gibt dabei Auskunft über die Funktionsweise der Ladungsinjektion vom angeregten Rutheniumkomplex in das Leitungsband der Titandioxidschicht.
