Gezielte Optimierung von molekularen Photokatalysatoren zur Wasserstoffproduktion mit sichtbarem Licht

In einem intramolekularen Photokatalysator, bestehend aus einem RuII-Photozentrum, einem Tetrapyridophenazin-Bruckenliganden und einer PtX2-Einheit (X=Cl oder I) als Katalysezentrum, wurde der Einfluss der Struktur des Katalysezentrums auf die katalytische Aktivitat des photochemischen molekularen Systems (PMD, photochemical molecular device) untersucht. Es zeigte sich, dass der Austausch der terminalen Chloridliganden am Platinzentrum gegen Iodidliganden zu einem signifikanten Anstieg der Effizienz der Wasserstoffproduktion fuhrt. Untersuchungen mittels Ultrakurzzeitspektroskopie belegen, dass die intramolekularen photophysikalischen Prozesse durch die strukturelle Veranderung des Katalysezentrums nicht beeinflusst werden. Zudem bleibt das grundlegende katalytische Verhalten, wie z. B. die sofortige Wasserstoffentwicklung, die konstante Umsatzfrequenz und die Stabilitat des Katalysezentrums, erhalten. DFT-Rechnungen belegen eine deutliche Erhohung der Elektronendichte am katalytisch aktiven Platinzentrum durch den Austausch der terminalen Halogenidiganden, was als Erklarung fur die signifikant erhohte Katalyseaktivitat dient.