Elektroanalyse an Elektronensystem-modifizierten Titandioxidelektroden zur Sauerstoffreduktion
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Stabile heterosupramolekulare Aggregate, bestehend aus verschiedenen (Metallo-)porphyrinen verankert auf einer speziellen porösen Titandioxidelektrode wurden zur elektrokatalytische Reduktion von Sauerstoff etabliert. Dabei kann die Sauerstoffreduktion zum einen mittels konzertierter 4-Elektronenübertragung direkt zum Wasser erfolgen oder anderseits über zwei 2 Elektronenschritte und dem Intermediat Wasserstoffperoxid. Eine detailierte strukturelle Charakterisierung dieser Einheiten mittels UV-Vis Spektroskopie in Reflexion und mittels IR-Spektroskopie zeigte, dass sich die Porphyrine in einer Art Selbstorganisation über nur ein Ankergruppe auf die Oberfläche binden. Dadurch können dinukleare Reaktionszentren entstehen. Durch den Einsatz verschiedener elektrochemische Untersuchungsmethoden, wie cyklische Voltametrie und der Gebrauch rotierender Elektroden (erstmals für poröse Systeme) belegen, dass durch die Variation des Metallzentrums, der axialen Liganden am Metall und der meso-Substituenten am Porphyringerüst der Elektronentransfer zwischen 4 und 2 Elektronen gesteuert werden kann.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Special titanium dioxide layers and their electrochemical behaviour. Electrochimica Acta, 52, 2006 825–830
D. Reinhardt, S. Krieck, S. Meyer
- Photosensitized oxidation of citronellol in microreactors. Journal of Photochemistry and Photobiology, A: Chemistry 2007, 186(2?3), 248?253
D. Tietze, S. Rau, B. Schäfer, G. Kreisel, S. Meyer
