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Kristallanalyse und quantenchemische Auswertung

Forschung Marburg: Anorganische Chemie Kristallanalyse und quantenchemische Auswertung

Im Dezember 2010 begann Dr. Günther Thiele , der Anfang 2015 promovierte, in der Arbeitsgruppe von Professorin Stefanie Dehnen. Seine jüngsten Forschungsergebnisse sind in der Zeitschrift „Angewandte Chemie“ nachzulesen.

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In den sogenannten Handschuhkästen werden die Stoffe im sauerstofffreien Raum zusammengemischt.

Quelle: Manfred Hitzeroth

Marburg. Die experimentelle Arbeit in der Anorganischen Chemie ist eine anspruchsvolle Tätigkeit, für die man auf jeden Fall einen langen Atem, Kreativität und auch ein wenig Glück benötigt. „Je nach System gibt es manchmal unter 100 Reaktionen nur eine, die funktioniert und reproduzierbare Ergebnisse hervorbringt“, erklärt Dr. Günther Thiele, dessen Forschungsarbeit in der AG von Professorin Stefanie Dehnen allerdings schon häufig von Erfolg gekrönt war.

Im Falle des Nachweises des Bleimonoselenid-Moleküls, hatte Thiele diese spezielle Verbindung zum ersten Mal bereits vor zwei Jahren gefunden. Dieses war aber nur der Ausgangspunkt für vertieftes Arbeiten.

Aufsatz in Fachzeitschrift erschienen

Es stellten sich nun die Fragen nach der Reproduzierbarkeit und den speziellen Eigenschaften. Geklärt werden mussten auch die Fragen, wie der Syntheseprozess optimiert werden könnte oder ob man theoretisch erklären könnte, wie die Bindung des Bleimonselenid-Moleküls an den Rhodium-Cluster funktioniert.

Nunmehr ist alles wissenschaftlich dokumentiert und für die Fachwelt aufgeschrieben – und zwar in einem Aufsatz für die Zeitschrift „Angewandte Chemie“, der am 14. September dieses Jahres erschienen ist. Eine „grobe Marschrichtung“ für Thieles Forschungsprojekt hatte Stefanie Dehnen, die Leiterin der Arbeitsgruppe, zuvor bereits vorgegeben. „Dann durfte er sich austoben“, sagt Dehnen.

In diesem Fall waren es bei Thiele als Spielmaterialien besonders schwere und giftige Elemente, die es dem Nachwuchsforscher angetan hatten. Sein Ziel war, durch clevere Veränderung der physikalischen Eigenschaften der Ausgangsmaterialien in chemischen Reaktionen Stoffe mit neuen physikalischen Eigenschaften zu erzeugen.

Spezialhandschuhe und Ausschluss von Licht

Die Ausgangsverbindungen werden zu diesem Zweck in Lösungen gegeben – mit der Hoffnung, dass sie dann miteinander reagieren und Kristalle bilden, die aus einer Vielzahl einzelner Moleküle bestehen. Erst dann wird es in der Regel wirklich interessant: In der Kristallstrukturanalyse beispielsweise wird die genaue Position der Atome bestimmt.

Zusammengemischt wurden die Stoffe im Chemielabor auf den Lahnbergen im sauerstofffreien Raum mithilfe von Spezialhandschuhen in sogenannten „Gloveboxes“ (Handschuhkästen). Teilweise mussten die Experimente auch unter Ausschluss von Licht stattfinden. Die quantenchemische Analyse und Auswertung der Ergebnisse übernahmen dann Forscher der Universität Karlsruhe. Finanziert wurde die Forschungsarbeit unter anderem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Friedrich-Ebert-Stiftung.

Für Thiele ist die Veröffentlichung auch eine wichtige Empfehlung für seine weitere Karriere. Mit einem Stipendium der Leopoldina wird er ab Dezember an die US-Universität in Berkeley gehen.

 
Zur Person

Dr. Günther Thiele (30) wurde in Potsdam geboren. Von 2005 bis 2010 studierte er Chemie an der Marburger Universität mit dem Abschluss Diplom-Chemiker. Seine Promotion im Fach Anorganische Chemie schloss er im Februar 2015 in Marburg ab. Seine Dissertation hat den Titel „Beiträge zur Chemie schwerer Chalkogenidometallate“.

Thiele engagierte sich sowohl im Fachschaftsrat der Chemie als auch in der studentischen Fachschaftenkonferenz einige Jahre lang. Zudem ist er seit 2010 in die universitäre Lehre eingebunden.

 
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Chemie-Professorin Stefanie Dehnen. Foto: Manfred Hitzeroth

Die Marburger Chemiker Professorin Stefanie Dehnen und Dr. Günther Thiele haben das ungewöhnliche Bleimonoselenid-Molekül in einer neuen Verbindung eingefangen.

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