Fortschritte bei künstlicher Photosynthese
Die Forschungen wurden in Kooperationen mit italienischen und spanischen Kollegen am Teilchenbeschleuniger ELETTRA in Triest (Italien) durchgeführt.
Die Studie:
"Efficient water oxidation at carbon nanotube-polyoxometalate electrocatalytic interfaces" von Francesca M. Toma et al. in "Nature Chemistry".
Nachahmung der Natur
Wasserstoff gilt als Zukunftshoffnung in Sachen Energieträger. Die Herstellung erfolgt heute durch sogenannte Elektrolyse, also die Aufspaltung von Wasser in Wasser- und Sauerstoff mittels elektrischen Stroms. Pflanzen nutzen dagegen im Zuge der Photosynthese direkt die Lichtenergie, um den gleichen Effekt zu erzielen. Weltweit arbeiten Wissenschaftler an der technischen Nachahmung dieser Vorgänge.
Die Forscher um Heinz Amenitsch vom Institut für Biophysik und Nanosystemforschung der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) haben nun eine effiziente Wasseroxidation entwickelt, also die Abtrennung des Sauerstoffs aus den Wassermolekülen. Sie verwenden dazu von der Natur abgeschaute, Sauerstoff abscheidenden Anoden, die aus hierarchischen Strukturen bestehen: Vielwändige Kohlenstoffnanoröhrchen, die das leitende Bett der Elektrode bilden und eine Beschichtung aus dem anorganischen Ruthenium-Katalysator tragen.
Bestimmung durch Röntgentechnik
"Erst dieser Verbundwerkstoff ermöglicht die effiziente Wasseroxidation bei der künstlichen Photosynthese, die uns näher an eine Welt aus kohlenstofffreien Treibstoffen bringt", so Amenitsch in einer Aussendung.
In Versuchen in Triest wurden zuvor die entscheidenden Einblicke in die Nanostrukturen des Ruthenium Clusters, der aktiven Substanz auf den Nanoröhrchen, gewonnen.
"Nur durch den Einsatz dieser speziellen Röntgentechnik am Synchrotron ist die exakte Bestimmung der für die Photosynthese verantwortlichen Form des Rutheniumkomplexes ermöglicht worden", so der Wissenschaftler.
science.ORF.at/APA
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