Abteilung für Reaktiven Transport
In der Abteilung Reaktiver Transport untersuchen wir die Heterogenität der Reaktivität von Materialoberflächen, insbesondere bei Sorptions- und Lösungsreaktionen. Wir verwenden experimentelle und numerische Methoden zur Quantifizierung und Vorhersage von Oberflächenreaktionsraten. Transport in komplexen porösen Materialien ist ein weiterer wichtiger Aspekt unserer Arbeit. Wir entwickeln konservative und reaktive Radionuklidtracer mit Hilfe unseres Zyklotronlabors und wenden die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) an. Wir entwickeln und verwenden numerische Methoden zur Transportanalyse auf der Porenskala und darüber hinaus. Unsere Forschung wird durch Anwendungen in der nuklearen Sicherheitsforschung motiviert und vorangetrieben und stellt wichtige Verbindungen zu den Erd-, Umwelt- und Materialwissenschaften her.
Neuste Publikation
Direct evidence for ligand-enhanced activity of Cu(I) sites
Gouatieu Dongmo, E.; Haque, S.; Kreuter, F.; Wulf, T.; Jin, J.; Tonner-Zech, R.; Heine, T.; Asmis, K. R.
Abstract
Little is known about the strong mediating effect of the ligand sphere and the coordination geometry on the strength and isotopologue selectivity of hydrogen adsorption on the undercoordinated copper(I) site. Here, we explore this effect using gas-phase complexes Cu+(H2O)(H2)n (with n ≤ 3) as model systems. Cu+(H2O) attracts dihydrogen (82 kJ mol−1) more strongly than bare Cu+ (64 kJ mol−1) does. Combining experimental and computational methods, we demonstrate a high isotopologue selectivity in dihydrogen binding to Cu+(H2O), which results from a large difference in the adsorption zero-point energies (2.8 kJ mol−1 between D2 and H2, including an anharmonic contribution of 0.4 kJ mol−1). We investigate its origins and the bond strengthening between Cu+ and H2 upon addition of a single H2O ligand. We discuss the role of the environment and the coordination geometry of the adsorption site in achieving a high selectivity and the ramifications for identifying and designing future materials for adsorptive dihydrogen isotopologue separation.
Keywords: adsorption; dihydrogen isotopologue; anharmonicity; selectivity
Verknüpfte Publikationen
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Data publication: Direct evidence for ligand-enhanced activity of Cu(I) sites
ROBIS: 39569 HZDR-primary research data are used by this (Id 39568) publication
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Chemical Science 15(2024), 14635
DOI: 10.1039/D4SC04582C
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Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-39568
Team
Reaktiver Transport
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Gerstner, Katrin | L9.3/217 | 4601 | k.gerstnerhzdr.de | Sekretärin Reaktiver Transport / Neuroradiopharmaka Forschungsstelle Leipzig | |
Pedrosa Gil, Nadja | L9.3/221 | 4690 | n.pedrosa-gilhzdr.de | Administrative Mitarbeiterin Reaktiver Transport Administrative Mitarbeiterin Neuroradiopharmaka | |
Mitarbeiter | |||||
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Becker, Alexandra | L9.3/211 | 4692 | a.beckerhzdr.de | Doktorandin | |
Eren, Ismail | i.erenhzdr.de | Doktorand | |||
Gouatieu Dongmo, Elvira | e.gouatieu-dongmohzdr.de | Doktorandin | |||
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Lindemann Dr., Marcel | L9.3/318 | 4671 | m.lindemannhzdr.de | ||
Lippold Dr. habil., Holger | L9.3/401 | 4672 | h.lippoldhzdr.de | Wissenschaftlicher Mitarbeiter | |
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Schöngart, Jann | L9.3/222 | 4658 | j.schoengarthzdr.de | Doktorand | |
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Weitere Mitarbeiter | |||||
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Franke Dr., Karsten | L9.3/318 | 4629 | k.frankehzdr.de | Wissenschaftlicher Mitarbeiter |
Adresse
Abteilung Reaktiver Transport
Institut für Ressourcenökologie
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Forschungsstelle Leipzig
Permoserstr. 15
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