Bartholomäus Pieber erhält zwei Auszeichnungen für ein verbessertes Verfahren, das mit Hilfe von Licht chemische Reaktionen beschleunigt.
Für seine Arbeit über „Kontinuierliche heterogene Photokatalyse in seriellen Mikro-Batch-Reaktoren“ erhält Bartholomäus Pieber den „Monatshefte der Chemie – Wissenschaftspreis 2018“ der Gesellschaft Österreichischer Chemiker sowie den „Postdoc-Preis des Landes Brandenburg“ in der Kategorie Natur- und Ingenieurwissenschaften.
Pieber erhält die beiden Auszeichnungen für die von ihm als Erstautor in Zusammenarbeit mit einem Forscherteam der Abteilungen Biomolekulare Systeme und Kolloidchemie erfolgte Publikation „Kontinuierliche heterogene Photokatalyse in seriellen Mikro-Batch-Reaktoren“. In dieser präsentiert der Wissenschaftler ein Verfahren, das die Möglichkeiten zum Einsatz von Licht für chemische Reaktionen verbessert. Um (Sonnen)Licht für chemische Reaktionen nutzbar zu machen, sind sogenannte Fotokatalysatoren notwendig. Das sind meist sehr teure, nicht wiederverwendbare Edelmetallverbindungen, deren großtechnischer Einsatz aus ökonomischer und ökologischer Sicht nicht sinnvoll ist. Pieber gelang es mit seinem Team diese Verbindungen durch preiswerte und wiederverwendbare Feststoffe, so genannte Kohlenstoffnitride, zu ersetzen. Dabei konnten die Probleme verfahrensmäßig ausgeglichen werden, die sich grundsätzlich aus der schlechten Lichtdurchlässigkeit von Feststoffen ergeben.
Die Wissenschaftler entwickelten dafür einen Durchflussreaktor, in dem das Reaktionsgemisch mit allen nötigen Zutaten durch einen dünnen Schlauch gepumpt wird. Durch Beimischung eines Gases werden dabei winzige Segmente der Reaktionsmischung erzeugt. Der unlösliche Photokatalysator wird dazu gegeben und kann so dosiert werden, dass es nicht zum Verstopfen des Reaktors kommt. Dieses Gemisch wird anschließend durch einen Schlauch gepumpt, der um eine Lampe gewickelt ist. Mit Hilfe dieser Konstruktion durchdringt das Licht das gesamte Reaktionsmedium und bringt die chemische Umwandlung sehr effizient in Gang. Durch den kontinuierlichen Betrieb dieses Reaktors können große Mengen der gewünschten Produkte hergestellt werden. Darüber hinaus kann der feste Photokatalysator einfach abgetrennt und danach beliebig oft wiederverwendet werden. Die hoch innovative Forschung stellt einen Durchbruch auf diesem Forschungsgebiet dar und ist Beleg für die außerordentlichen wissenschaftlichen Fähigkeiten des Nachwuchsforschers.
Bartholomäus Pieber
Bartholomäus Pieber (geb. 1988 in Graz, Österreich) hat sein Masterstudium der Chemie im Jahr 2011 an der Universität Graz abgeschlossen, wo er auch 2015 promovierte. Anfang 2016 wechselte er als Postdoktorand in die Abteilung Biomolekulare Systeme am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam-Golm. Seit Anfang 2018 leitet er dort die Arbeitsgruppe „Katalyse“. Das Team aus internationalen Wissenschaftlern entwickelt chemische Reaktionen, die mit Hilfe von Licht als Energiequelle durchgeführt werden können und forscht außerdem an den dazu nötigen technischen Lösungen. Dabei werden sogenannte Kohlenstoffnitride verwendet, die als günstige und nachhaltige Fotokatalysatoren in enger Zusammenarbeit mit Forschern der Abteilung Kolloidchemie (weiter)entwickelt werden. Ziel ist es, die Herstellung komplexer Chemikalien - wie beispielsweise Arzneimittel – in großem Maßstab mit Sonnenlicht als Energiequelle zu ermöglichen.
