Eisen, neu gedacht!

Image: Rahel Welsen

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Eisen ist ein vielseitiges, allgegenwärtiges, günstiges und nachhaltiges Übergangsmetall mit einzigartigen Charakteristika und hoher Reaktivität. Aus der Änderung der Umgebung können sich einerseits ungünstige oder unerwünschte Eigenschaften ergeben (Eisen rostet), andererseits kann sie zur gezielten Verbesserung der Reaktivität genutzt werden, denn Änderungen in der Umgebung des Eisens verändern auch seine intrinsischen Eigenschaften (wie z.B. Oxidationsstufen und Spinzustände). Der SFB 1487 “Eisen, neu gedacht!“ zielt darauf ab, Eisen in seinen Verbindungen durch präzise Veränderung der chemischen Umgebung so zu beeinflussen, dass es ein selektiver, vielseitiger und wertvoller Ersatz für seltene, giftige oder kritische Metalle wird, welche heutzutage in vielen grünen Technologien genutzt werden. Langfristig dürfte dies den Ersatz solcher Metalle in der Katalyse, im Magnetismus oder in anderen Anwendungen ermöglichen.

Drei Arbeitsphasen sind geplant: (1) Eisen verstehen, (2) Eisen gezielt verändern, (3) Eisen optimieren. In den ersten vier Jahren werden grundlegende Eigenschaften von Eisen und ihre Abhängigkeit von der chemischen Umgebung untersucht. In der zweiten Phase werden Strategien für den gezielten Zuschnitt der Umgebung des Eisenatoms entwickelt und getestet. In der dritten Phase wird Eisen im Hinblick auf spezifische Eigenschaften, erhöhte Stabilität, Selektivität und Reaktivität optimiert, und daraus entwickelte neue oder verbesserte Konzepte werden auf andere Metalle übertragen.

Um verschiedene Perspektiven und Expertisen, unterschiedliches Methodenwissen und Fächerkulturen zu kombinieren, sind im SFB 1487 sowohl verschiedene Fachbereiche (Chemie, Materialwissenschaften, Physik, Maschinenbau) als auch unterschiedliche Forschungseinrichtungen beteiligt: Geleitet wird der SFB an der TU Darmstadt. Neben Arbeitsgruppen aus Heidelberg, Marburg und Mülheim an der Ruhr bündelt der SFB Expertinnen und Experten aus den anderen RMU-Universitäten Goethe-Universität Frankfurt und Johannes-Gutenberg-Universität Mainz.

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