(openPR) Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, ERC) fördert das Projekt INSIGHT von Prof. Dr. Burkhard König, Universität Regensburg, mit einem ERC Synergy Grant. Das Projekt zur chemischen Katalyse ist eine Zusammenarbeit zwischen Prof. Dr. Burkhard König (synthetischer Chemiker, Universität Regensburg), Prof. Dr. Jana Roithová (analytische Chemikerin, Radboud University, Nijmegen, Niederlande) und Prof. Dr. Markus Reiher (theoretischer Chemiker, ETH Zürich) und wird als Verbundprojekt von der Universität Regensburg koordiniert.
Synergy Grants sind die höchsten Förderungen des Europäischen Forschungsrats (ERC). Sie können sich auf maximal 14 Millionen Euro für einen Zeitraum von sechs Jahren belaufen.
„Die Förderung durch den ERC Synergy Grant ist eine großartige Bestätigung für die internationale Strahlkraft der Forschung an der Universität Regensburg. Sie zeigt, welchen Beitrag Forschung auf höchstem Niveau zur Lösung globaler Herausforderungen leisten kann“, so Universitätspräsident Prof. Dr. Udo Hebel.
Die wachsende Weltbevölkerung übt aufgrund des steigenden Bedarfs an natürlichen Ressourcen, einen immensen Druck auf die Ökosysteme aus. Die chemische Katalyse ist das wichtigste Werkzeug für die Nutzung dieser Ressourcen und die Fortschritte des letzten Jahrhunderts haben diese Prozesse immer nachhaltiger gemacht. Die dafür notwendigen Katalysatoren beschleunigen chemische Reaktionen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Dadurch läuft die Reaktionen schneller, energieeffizienter und oft umweltfreundlicher ab. Aber noch immer besteht Verbesserungsbedarf.
Prof. König erklärt: „Die Katalyse bietet großes Potenzial, den dringenden Bedarf an einer effizienten und nachhaltigen Ressourcenumwandlung zu decken. Allerdings sind die derzeitigen Methoden zur Entdeckung und Optimierung zu langsam, um mit den globalen Anforderungen Schritt zu halten.“ Das INSIGHT-Projekt hat das Ziel, diesen Prozess deutlich zu beschleunigen. Die Forschenden entwickeln dafür einen Arbeitsablauf, mit dem sich schneller neues Wissen im Bereich der Katalyse gewinnen lässt.
Aufbauend auf ihrer Entdeckung der adaptiven dynamischen Katalyse – einem Verfahren, bei dem der physikalische Zustand eines Metallions mithilfe äußerer Reize wie Licht oder Elektronen in seiner aktiven Form stabil gehalten wird – wollen sie diese Methode mit einer Massenspektrometrie-Überwachung kombinieren.
Dies wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, eine große Anzahl von Parameterpermutationen zu untersuchen, erfolgreiche Reaktionen zu identifizieren und kinetische Daten zu sammeln, die in theoretische Modelle einfließen und tiefe Einblicke in katalytische Systeme liefern können.
Prof. Roithová erklärt: „Durch die Analyse komplexer Reaktionsgemische, die von Prof. König entwickelt wurden, und die gleichzeitige Untersuchung aller möglichen Reaktionswege werden wir eine große Menge an Daten für die kinetische und theoretische Modellierung generieren. Prof. Reiher wird diese Daten dann nutzen, um lebenslange Potenziale des maschinellen Lernens zu trainieren, die das gesamte Reaktionsnetzwerk genau abbilden. Mit diesem Ansatz wollen wir die Art und Weise verändern, wie neue chemische Reaktionen untersucht und entwickelt werden.“
„Die Ergebnisse können direkt in allen Bereichen der chemischen Forschung und Entwicklung eingesetzt werden und neue chemische Reaktionen, etwa die Aktivierung stabiler chemischer Kohlenstoff-Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Sauerstoff-Atom-Bindungen, ermöglichen“, so Prof. König.
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