Computational studies of the fundamental mechanisms of solar water splitting in bioinspired molecular complexes

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Gegenstand dieses Projektes sind photoinduzierte Elektron- und Proton-Transferprozesse in neuartigen Modell-Systemen für künstliche Photosynthese. Die grundlegenden Mechanismen der photoinduzierten Spaltung von Wasser sollen in stark vereinfachten biomimetischen supramolekularen Komplexen mit computergestützten Methoden untersucht werden. Die elektronische Struktur und die Potentialenergie-Flächen angeregter elektronischer Zustände von Wasserstoffbrücken-gebundenen Komplexen sollen mit ab initio-Methoden berechnet werden und die Reaktionsraten von Elektron- und Proton-Transfer-Prozessen, welche zur Spaltung von Wasser führen, sollen abgeschätzt werden. Falls es gelingt, die grundlegenden molekularen Mechanismen der photochemischen Wasserspaltung aufzuklären, sollte es möglich sein, vergleichsweise einfache molekulare Systeme zu entwickeln, welche Solarenergie umwandeln und speichern können und welche einfacher, effektiver und robuster sind als die von der Natur entwickelten photosynthetischen Komplexe.