Untersuchung der atomaren Struktur und Wechselwirkung von organischen Molekülen in Lösung an Pyrit- und Magnetit-Oberflächen mit Röntgenstreuung unter streifendem Einfall sowie numerischen Simulationen

• Antragsteller: Professor Dr. Hermann Gies, seit 7/2012
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 62707429

Im Rahmen dieses Antrags soll die atomare Struktur der Grenzflächen von Pyrit (FeS2) und Magnetit (Fe3O4) in natürlichen Umgebungs-Bedingungen und ihre Wechselwirkung mit organischen Molekülen mittels Röntgenbeugung unter streifendem Einfall und mit numerischen Simulationen untersucht werden. Eine besondere Rolle spielt dabei die Aufklärung der Struktur der Grenzfläche der Aminosäure Glycin mit der (100)- und der (210)-Fläche von Pyrit in wässriger Lösung. Diese Untersuchung soll Hinweise auf die Rolle von Mineral-Oberflächen, speziell der Pyrit-Oberfläche im Zusammenhang mit dem „Iron-Sulphur-World“-Szenario, bei der Entstehung von komplexeren Molekülen im Zuge der Entstehung des Lebens auf der Erde geben. Simulationen haben gezeigt, dass sich eine geordnete Adsorbatschicht von Glycin auf Pyrit ausbildet, dieser Sachverhalt soll in diesem Antrag experimentell untersucht werden. Magnetit-Oberflächen wurden bis jetzt nur unter Ultra-Hochvakuum-Bedingungen (UHV) charakterisiert. Experimente an anderen Mineralen zeigen aber, dass die Oberflächenstruktur durch die Anwesenheit von Wassermolekülen stark beeinflusst wird. Daher soll die am häufigsten vorkommende Magnetit-(111)-Fläche unter Umgebungs-Bedingungen (Atmosphäre mit niedriger und hoher Luftfeuchtigkeit, Raumtemperatur) untersucht werden und die Ergebnisse sollen mit den in der Literatur beschriebenen UHV-Experimenten verglichen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Uta Magdans, bis 7/2012