Forschung
Koordinationschemie der f-Elemente
Die Koordinationschemie der f-Elemente ist trotz ihrer teilweise großen Bedeutung in verschiedenen Anwendungen noch unterentwickelt. Gleichzeitig nimmt die Bedeutung der Lanthanoide für moderne technische Anwendungen stetig zu, während beispielsweise das Recycling und die Auftrennung immer noch schwierig sind. Einige fundamentale Aspekte der Lanthanoid- und Actinoid-Koordinationschemie, die für die Lösung der genannten Probleme notwendig sind, sind immer noch nicht gut verstanden. Wir interessieren uns deshalb für grundlegende Aspekte der f-Element-Koordinationschemie, aber auch für die Entwicklung von Anwendungen für ungewöhnliche Eigenschaften der f-Elemente.
Aktuelle Forschungsschwerpunkte: Uran-Koordinationschemie
Zum Betrieb von Kernkraftwerken muss das spaltbare Uranisotop 235U angereichert werden. Während dieses Prozesses wird eine große Menge an sogenanntem abgereichertem Uran (mit einem verringerten Anteil an 235U) produziert. Auch wenn Deutschland mittlerweile alle Kernkraftwerke abgeschaltet hat und andere Länder auch die Nutzung von Kernkraft verringern, wurden weltweit bereits über 1 Mio. Tonnen abgereichertes Uran angesammelt. Die bisherigen Verwendungen dafür sind sehr begrenzt: Hauptsächlich für Munition, Panzerung von Panzern oder als Gegengewichte für Schiffe und Flugzeuge.
Unsere Gruppe interessiert sich für die Entwicklung neuer Anwendungen für dieses Abfallprodukt. Während sich die Organometall- und nicht-wässrige Chemie von Uran in den letzten zwei Jahrzehnten rapide entwickelt hat, hinkt das Verständnis der Bindungs- und Reaktivitätsmuster von Uran im Vergleich zu den Übergangsmetallen immer noch hinterher. Es hat sich jedoch bereits herausgestellt, dass Uran oft sehr einzigartige Eigenschaften besitzt, die sich sowohl von denen der Übergangsmetalle als auch der Lanthanoide unterscheiden. Daher entwickeln wir neue Ligandsysteme, um die nicht-wässrige Koordinationschemie von Uran zu untersuchen. Unsere Interessen reichen vom grundlegenden Verständnis der Bindungs- und Reaktivitätsmuster bis hin zu Anwendungen in der Katalyse und für Materialien. Durch die Kombination verschiedener experimenteller, spektroskopischer und quantenchemischer Methoden streben wir das bestmögliche Verständnis unserer Systeme an.