Max-Planck-Forschende entwickeln ersten programmierbaren Photokatalysator

Forschende am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung haben einen nachhaltigen und „intelligenten Photokatalysator“ entwickelt. Die Besonderheit: Als sogenanntes smart material kann er zwischen Lichtfarben (Blau, Rot und Grün) unterscheiden und ermöglicht als Antwort darauf eine bestimmte, ihm einprogrammierte chemische Reaktion. „Unser intelligenter Photokatalysator funktioniert wie eine Art Lotse, der auf bestimmte Lichtfarben reagiert und daraufhin einen bestimmten Weg einschlägt“, sagt Dr. Yevheniia Markushyna, Erstautorin des Artikels.

Photokatalysatoren sind spezielle Materialien, die die Energie von Sonnenlicht oder LED-Licht nutzen, um eine gewünschte Reaktion zu ermöglichen. Dabei entsteht oft nicht nur ein Produkt, sondern eine Vielzahl. Chemiker nennen dies "fehlende Selektivität", weil die Abtrennung des gewünschten Produkts aus dem Gemisch Zeit und Ressourcen kostet.

Anders mit der am Max-Planck-Institut entwickelten neuen Methode, mit der das Forscherteam beispielsweise gezielt Sulfonamide synthetisieren kann. Sulfonamide sind schwefelorganische Verbindungen, die unter anderem als Antibiotika zur Behandlung bakterieller Infektionen eingesetzt werden. Die Forschenden haben ein photokatalytisch aktives Kohlenstoffnitridmaterial geschaffen, das mit hoher Selektivität Sulfonamide produziert. Mit Hilfe des nachhaltigen "intelligenten Photokatalysators" wird selektiv ein Produkt aus drei möglichen aus demselben Reagenz erzeugt, indem die Farbe des einfallenden Lichts angepasst wird. "Das Besondere daran ist, dass wir die Selektivität der chemischen Reaktion steuern können, indem wir die Glühbirne mit der richtigen Farbe einschalten", sagt Dr. Yevheniia Markushyna." Wir verfügen heute über nachhaltige intelligente Photokatalysatoren und das Wissen, wie man mit Hilfe von Sonnenlicht auf möglichst effiziente Weise organische Verbindungen mit hohem Mehrwert herstellen kann", sagt Dr. Aleksandr Savateev, Gruppenleiter und Leiter der kürzlich im Fachmagazin Angewandte Chemie veröffentlichten Photokatalyse-Studie. Er fügt hinzu: „Möglicherweise könnte unsere Methode auch die Herstellung von Sulfonamid-Antibiotika nachhaltiger gestalten.“

Funktionsweise:
Komplexe biologische Objekte, wie das menschliche Auge oder moderne Kameras in elektronischen Geräten, können Lichtfarben wahrnehmen. Es ist eine große Herausforderung, "intelligente Moleküle" zu entwickeln, die nur aus einigen Dutzend Atomen bestehen. Solche Moleküle müssen nicht nur Lichtfarben (Blau, Rot und Grün) erkennen, sondern auch eine bestimmte "einprogrammierte" Aktion ausführen, die von der jeweiligen Lichtfarbe abhängt.

Weiterführende Informationen zur Forschungsgruppe von Dr. Aleksandr. Savateev: https://www.mpikg.mpg.de/5785362/innovative-heterogeneous-photocatalysis

Firmenkontakt und Herausgeber der Meldung:

Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung
Am Mühlenberg 1 im Potsdam Science Park
14476 Potsdam
Telefon: +49 (331) 567-7814
Telefax: +49 (331) 567-7875
http://www.mpikg.mpg.de

Ansprechpartner:
Juliane Jury
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Telefon: +49 (331) 567-9309
Fax: +49 (331) 567-9502
E-Mail: juliane.jury@mpikg.mpg.de
Für die oben stehende Pressemitteilung ist allein der jeweils angegebene Herausgeber (siehe Firmenkontakt oben) verantwortlich. Dieser ist in der Regel auch Urheber des Pressetextes, sowie der angehängten Bild-, Ton-, Video-, Medien- und Informationsmaterialien. Die United News Network GmbH übernimmt keine Haftung für die Korrektheit oder Vollständigkeit der dargestellten Meldung. Auch bei Übertragungsfehlern oder anderen Störungen haftet sie nur im Fall von Vorsatz oder grober Fahrlässigkeit. Die Nutzung von hier archivierten Informationen zur Eigeninformation und redaktionellen Weiterverarbeitung ist in der Regel kostenfrei. Bitte klären Sie vor einer Weiterverwendung urheberrechtliche Fragen mit dem angegebenen Herausgeber. Eine systematische Speicherung dieser Daten sowie die Verwendung auch von Teilen dieses Datenbankwerks sind nur mit schriftlicher Genehmigung durch die United News Network GmbH gestattet.

counterpixel