Lichtinduzierte Wasserstoffentwicklung
Was sind eigentlich [FeFe]-Hydrogenasen? Es gibt in anaeroben Bakterien, Protozoen, Pilzen, und Algen Enzyme, welche die Reaktion von Protonen zu Wasserstoff katalysieren und seit einigen Jahren intensiv untersucht werden. Einer der bedeutendsten Vertreter dieser Mikroorganismen ist Desulfovibrio Desulfuricans, in dem das Enzym [FeFe]-Hydrogenase nachgewiesen und isoliert wurde und das in der Lage ist, pro Sekunde 9000 Moleküle Wasserstoff zu produzieren.Die Spaltung von Wasser mit Hilfe von Solarenergie unter Verwendung neuartiger Katalysatoren stellt eine große Herausforderung dar. Die Umwandlung von Solarenergie in eine für die Gesellschaft nutzbare Form muss das Ziel des 21. Jahrhunderts sein, um die Energiebedürfnisse der Menschheit zu befriedigen. Normalerweise wird Solarenergie direkt in Elektrizität umgewandelt, eine Form der Energie, die nur sehr schwierig zu speichern und zu handhaben ist. Die Umwandlung von Solarenergie in Wasserstoff könnte diese Probleme lösen, da sich dieser hervorragend eignet, in großen Mengen gelagert zu werden und außerdem als Kraftstoff dienen kann. Wasserstoff ist Teil des biologischen Kreislaufs, umweltneutral und besitzt eine Menge positiver Eigenschaften, wie eine umweltfreundliche Verbrennung, welche unter hohen Energieausbeuten verläuft und bei der sich als Abgas ausschließlich Wasser bildet.Im Rahmen meiner Dissertation soll ein neuartiges und photoaktives [FeFe]-Hydrogenase-Modellsystem für eine solche Anwendung entwickelt werden, bei dem der Photosensibilisator ein siliciumhaltiger Heteroaromat ist. Das Ziel soll die Synthese schwermetallfreier, gut zugänglicher als auch preiswerter Katalysatorensysteme sein.