Spektroskopie / Bildgebung

Photo- und redoxaktive Systeme zur Photosynthese sind die Grundlage (fast) allen Lebens auf der Erde und photoaktive Systeme zur Photokatalyse werden eine entscheidende Rolle für die Transformation der Wirtschaft hin zu einer kohlenstofffreien und nachhaltigen Energiegewinnung spielen, damit das Leben so wie wir es kennen auch in Zukunft auf der Erde überleben kann. Die Photosynthese ist der fundamentale biologische Prozess, durch den Pflanzen, Algen und einige Bakterien Sonnenlicht nutzen, um energiereiche Verbindungen wie Glukose zu synthetisieren und als Nebenprodukt Sauerstoff produzieren, den wir zum Atmen brauchen. Die Photokatalyse zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie, z.B. in Farbstoffsensibilisierten Solarzellen, und zur Speicherung in Form von Wasserstoff sind zwei vielversprechende Ansätze, um umweltfreundlich Energie zu produzieren. 

Um diese Prozesse besser zu verstehen und gezielt zu optimieren, sind spektroskopische Methoden essenziell, die in der Arbeitsgruppe photo- und redoxaktive Systeme erforscht werden. Techniken wie die zeitaufgelöste Spektroskopie ermöglichen Einblicke in ultraschnelle Elektronentransferprozesse, während die (Resonanz)-Raman-Spektroskopie damit einhergehende Strukturänderungen detektieren kann. In Kombination mit elektrochemischen Verfahren lassen sich auch reaktive Intermediate von komplexen mehrstufigen Elektronentransferkaskaden umfassend analysieren. Neben spektro-elektrochemischen Verfahren ist ein weiterer Schwerpunkt der Arbeitsgruppe, die zeitaufgelösten spektralen Informationen mit hoher räumlicher Auflösung zu erfassen, und so den Elektronentransfer an photo- und redoxaktiven Strukturen aufzuklären. Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist die Erforschung neuer hochempfindlicher und multimodaler Kombinationen verschiedener spektroskopischer und präparativer Verfahren und deren Anwendung zur Untersuchung photo- und redoxaktiver Systeme.