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Katalytische Wasserspaltung und Solarbrennstoffzellen: künstliche Blätter auf dem Vormarsch

Authors

  • Dr. Khurram Saleem Joya,

    Corresponding author
    1. Leiden Institute of Chemistry, Leiden University, P.O. Box 9502, 2300 RA Leiden (Niederlande)
    2. Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion, Stiftstraße 34–36, 45470 Mülheim an der Ruhr (Deutschland)
    3. Department of Chemistry, University of Engineering and Technology, GT Road, Lahore, Punjab 54890 (Pakistan)
    • Khurram Saleem Joya, Leiden Institute of Chemistry, Leiden University, P.O. Box 9502, 2300 RA Leiden (Niederlande)

      Roel van de Krol, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, 14109 Berlin (Deutschland)

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  • Dr. Yasir F. Joya,

    1. Faculty of Materials Science and Engineering, Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Sciences and Technology, Topi 23640, Khyber Pakhtunkhaw (Pakistan)
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  • Prof. Kasim Ocakoglu,

    1. Advanced Technologies Research & Application Center, Mersin University, Yenisehir, Mersin (Türkei)
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  • Prof. Roel van de Krol

    Corresponding author
    1. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, 14109 Berlin (Deutschland)
    • Khurram Saleem Joya, Leiden Institute of Chemistry, Leiden University, P.O. Box 9502, 2300 RA Leiden (Niederlande)

      Roel van de Krol, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, 14109 Berlin (Deutschland)

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Abstract

Die Erschließung von erneuerbaren Ressourcen zur Herstellung sauberer Brennstoffe aus reichlich vorhandenen und einfach zugänglichen Ressourcen zählt derzeit zu den anspruchsvollsten Aufgaben der Wissenschaft. Katalytische Prozesse zur Wasserspaltung mithilfe von Solarenergie können als Quelle für Elektronen und Protonen zur Erzeugung sauberer Brennstoffe wie Wasserstoff sowie zur Sequestrierung von CO2 und dessen Umwandlung in kohlenstoffarme Energieträger genutzt werden. In letzter Zeit wurden große Anstrengungen unternommen, um ein eigenständiges Element zur Umwandlung von Solarenergie in Brennstoff zu bauen: ein “künstliches Blatt”, das mit Licht und Wasser als Rohstoffen arbeitet. Hier werden jüngste Fortschritte bei elektrochemischen und photoelektrokatalytischen Wasserspaltungssystemen vorgestellt, die sowohl Wasser oxidierende molekulare Komplexe als auch nanostrukturierte Anordnungen zur Entwicklung eines künstlichen Photosyntheseapparats nutzen.

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