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TUB-newsportaltui0610: Erfolgreiche Aktivierung von Sauerstoff

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Forschung

Erfolgreiche Aktivierung von Sauerstoff

Montag, 14. Juni 2010

Alternativer Aktivator kann teure und toxische Schwermetalle ersetzen

TU-Professor Matthias Drieß, Sprecher des Exzellenzclusters "Unifying Concepts in Catalysis", im Labor
Lupe

TU-Professor Matthias Drieß und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter haben erstmals mithilfe eines chemischen Tricks ein bei Raumtemperatur stabiles ringförmiges (cylisches) SiO2-Molekül (Siliziumdioxid) hergestellt und isoliert. Bisher war ein solcher SiO2-Ring nur bei extrem tiefen Temperaturen von – 233° C in einer Argon-Matrix stabil. Über diese erfolgreiche Aktivierung von Sauerstoff durch Silizium berichteten die Forscher um Matthias Drieß, der Sprecher des Exzellenzclusters "Unifying Concepts in Catalysis" ist, in der Online-Ausgabe der Zeitschrift "Nature Chemistry" (DOI: 10.1038/NCHEM.666).

Die gezielte Aktivierung des Disauerstoffmoleküls gehört zu den wichtigsten Prozessen in der Natur und in der chemischen Produktion, wobei überwiegend Metalle wie Kupfer, Gold, Platin oder Palladium zum Einsatz kommen. Die Reaktionsträgheit von molekularem Sauerstoff – ein Grund dafür, dass Papier nicht spontan brennt – hängt mit der elektronischen Struktur des Disauerstoffmoleküls zusammen. Die Natur verwendet hochkomplexe Metalloproteine für die Aktivierung von Disauerstoff, um diesen für die schrittweise Oxidation von organischen Stoffen in der Biochemie und zur Energieerzeugung in Zellen verfügbar zu machen. Sauerstoff ist allgegenwärtig und ein notwendiger Rohstoff für die chemische Industrie. Die Suche nach alternativen Aktivatoren, um teure und toxische Schwermetalle zu ersetzen, ist daher von großer ökonomischer Bedeutung. Drieß und seine Mitarbeiter beschreiben nun erstmals eine nichtmetallische Alternative zur Disauerstoffaktivierung auf der Basis von reichlich verfügbaren Ressourcen: Silizium ist ein ungiftiges Element, zentraler Bestandteil von Sand und mit zwei Dritteln der Masse der Erdkruste nach Sauerstoff das zweithäufigste chemische Element.

tui / Quelle: "TU intern", 6/2010

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