Schlagwort: Wasserspaltung

Mangan als Elektrokatalysator für die Wasserspaltung?

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Abschlussbericht des Verbundprojekts MANGAN

Kürzlich wurde das 2015 initiierte und vom Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CEC) koordinierte Verbundprojekt MANGAN (siehe: solarify.eu/mangan-wissenschafts-cluster) zum Abschluss gebracht – so eine Medienmitteilung vom 23.06.2020. In diesem großangelegten und vom BMBF geförderten Projekt stellte sich ein breit aufgestelltes Konsortium aus 25 Arbeitsgruppen aus insgesamt 15 Instituten und Universitäten der Frage, ob sich Verbindungen des Elements Mangan als Elektrokatalysatoren für die Wasserspaltung zur industriellen Wasserstoffgewinnung eignen. Inspiriert wurde das Vorhaben unter anderem durch die Photosynthese, in der ein Mangan-Komplex, eingebettet in eine Proteinmatrix, die natürliche Wasserspaltung im Blatt katalysiert. weiterlesen…

Erstmals Wasserspaltung im Nanobereich beobachtet

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Neue Untersuchungsmethode ermöglicht grundlegende Einblicke in die elektrokatalytische Wasserspaltung unter Realbedingungen

Ob als Treibstoff oder Energiespeicher: Wasserstoff wird als Energieträger der Zukunft gehandelt. Wie genau der chemische Prozess der Zersetzung von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff auf molekularer Ebene an einer Katalysator-Oberfläche abläuft, war bisher durch aktuelle Verfahren nur unzureichend beobachtbar. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung in Mainz (MPI-P) haben nun eine neue Methode entwickelt, um solche Prozesse im Nanometerbereich live zu untersuchen. Mithilfe dieser – inzwischen in nature communications veröffentlichten – detaillierten Einblicke in die Spaltung von Wasser an Gold-Oberflächen könnte das Design von energieeffizienten Katalysatoren in Zukunft deutlich erleichtert werden. weiterlesen…

Meilenstein auf Weg zu solarer Wasserspaltung

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Aber noch nicht wettbewerbsfähig

III-V-Mehrfachsolarzellen können extreme Wirkungsgrade erreichen – mehr als herkömmliche Siliziumzellen. Allerdings sind die Kosten der III-V-Halbleiter noch zu hoch für den Einsatz in Flachmodulen. Wissenschaftler haben einer Medienmitteilung der Technischen Universität Ilmenau vom 30.10.2019 zufolge in dem vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE geführten Verbundprojekt MehrSi jetzt einen weltweit noch nicht erreichten Wirkungsgrad spezieller Solarzellen erzielt: 24,3 Prozent des von monolithischen, auf Silizium gewachsenen III-V-Dreifachzellen aufgenommenen Sonnenlichts wurden in elektrische oder chemische Energie umgewandelt – ein Meilenstein auf dem Weg zur direkten solaren Wasserspaltung zur Gewinnung von Wasserstoff. Partner des Fraunhofer ISE im soeben erfolgreich abgeschlossenen „MehrSi“-Projekt waren neben der TU Ilmenau die Philipps-Universität Marburg und der Anlagenhersteller Aixtron SE. weiterlesen…

“Enzym beginnt sich zu dehnen wie eine Ziehharmonika”

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Neues über Wasserspaltung in natürlicher Photosynthese

Ein internationales Forschungsteam, darunter das Mülheimer Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC) und die Australian National University (ANU), hat am 07.08.2019 Ergebnisse zum Ablauf der Wasserspaltung in der natürlichen Photosynthese publiziert, ein Prozess von fundamentaler Bedeutung für das Leben auf der Erde. Die erzielten Ergebnisse sind auch wichtig für die Entwicklung von CO2-freien solaren Brennstoffen. weiterlesen…

Wismutvanadat verbessert solare Wasserspaltung

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Nanoporöse BiVO4-Photoanoden mit zweilagigen Sauerstoff-Entwicklungskatalysatoren

In der Theorie sollte Wismutvanadat aufgrund seines Lichtabsorptionsspektrums eine effektive Photoanode für die solare Wasserspaltung sein. In früheren Studien hatten jedoch nur wenige der bei der Photoanregung erzeugten “Löcher” lange genug Bestand, um Elektronen aus dem Wasser zu entfernen. Tae Woo Kim und Choi Kyoung-Shin von der Universität Wisconsin–Madison (Science, Band 343, Ausgabe 617 990, veröffentlicht am 13.02.2019) zeigten nun, dass die Verwendung einer hydrophoben Vanadiumquelle in der Halbleitersynthese zu einer oberflächennahen Morphologie mit wesentlich längeren Lochlebensdauern führt. Die Abscheidung von zwei aufeinanderfolgenden Katalysatorschichten erhöhte den Anteil der Löcher, die an der Oberfläche mit Wasser reagierten, und erhöhte damit die Effizienz der Sauerstoffevolutionsreaktion. weiterlesen…