ERC Projekt

Die fest-flüssig Grenzfläche

Seit Fujishima und Honda 1972 veröffentlichten, dass die Herstellung von Wasserstoff möglich ist indem man mittels Photokatalytik das Wasser an einer Titandioxid Elektrode (TiO2) spaltet, ist es eine der vielversprechendsten Energiegewinnungsmöglichkeiten. Die Energie der Sonne wird in chemischer Energie gespeichert. Seit 1972 wurde viel auf diesem Gebiet geforscht um die Effizienz dieses Prozesses zu steigern. Unsere Forschung ist darauf ausgerichtet, den Mechanismus der Spaltungsreaktion der Moleküle an den Grenzflächen zu entschlüsseln. Im ersten Teil des Projektes bestimmen wir die Struktur und die Orientierung des Wassers auf der Grenzfläche von TiO2 indem wir die Summenfrequenzspektroskopie anwenden. Da die Oberfläche von Titandioxid sehr komplex scheint, und nicht einfach charakterisiert werden kann, ist es notwendig die SFG Schwingungsverhalten von Wasser auf dieser Oberfläche von Grund auf zu verstehen. Mit Silizium- und Kalziumfluorid erforschen wir zwei Mineralienoberflächen, die uns als nützliche Modelsysteme dienen und uns wissenschaftlichen Input liefern, wie wir mit SFG physikalische Oberflächeneigenschaften wie Oberflächenpotentiale, Oberflächenladung und die Debye Länge herausfinden können. Zusätzlich können wir davon ableiten, wie sich Wasser auf diesen Oberflächen bindet und wie sich die intermolekulare Struktur von weiter entfernten Schichten unterscheidet.

Der Film über die Präsentation unseres Projektes beim Weltwirtschaftsforum kann hier angesehen werden:
http://www.mpip-mainz.mpg.de/Backus_Weltwirtschaftsforum

Der ERC Grant lief von 2014-2020