Schlicht mit Licht

Im Zuge der Klimadiskussionen besteht eines der bedeutendsten Ziele für Chemiker darin, Sonnenenergie zur Erzeugung von Energieträgern wie Wasserstoff zu nutzen. Matthias Beller vom Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock und seinem Team ist es gelungen, in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Frankreich ein neues Katalysatorsystem zu entwickeln. Die wesentlichen Komponenten für das effektiv arbeitende System sind ein Fotosensibilisator, ein Elek-tronendonor und der eigentliche Wasserreduktionskatalysator. Der Fotosensibilisator nimmt das eingestrahlte Licht auf und fängt so die Lichtenergie ein. Anschließend überträgt der Elektronendonor ein Elektron auf den angeregten Fotosensibilisator. Der nunmehr negativ geladene Fotosensibilisator gibt sein überschüssiges Elektron an den Wasserreduktionskatalysator ab. Der Katalysator nutzt das Elektron, um Protonen des Wassers zu Wasserstoff zu reduzieren. Damit der gesamte Prozess abläuft, müssen die einzelnen Komponenten gut aufeinander abgestimmt sein. Das Team wählte einen bekannten Fotosensibilisator, der das Metall Iridium enthält, und Triethylamin als Elektronendonor. Während man sich bisher meist auf teure Edelmetalle als Wasserreduktionskatalysatoren konzentrierte, setzte man in dem Fall auf eine kostengünstige Alternative: einfache, leicht verfügbare Eisencarbonyle. Um diese Reaktion zukünftig auch in größerem Maßstab durchführen zu können, wird aktuell an Verbesserungen des Fotosensibilisators und der Verwendung von Wasser als Elektronendonor gearbeitet.