Dr. Andreas Winzenburg

Bild: Sonja Rode

Ehemaliger der Chemie mesoskopischer Systeme

Diplomand & Doktorand 2008 - 2015

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Thema: Herstellung und Untersuchung der photokatalytischen Eigenschaften von Farbstoff-funktionalisierten, nanopartikulärem Titandioxid

Ziel des Projekts ist die Synthese von Hybridpartikeln aus nanopartikulärem TiO2 (np-TiO2) und peripher funktionalisierten Porphyrazinen. Die Hybridpartikel sollen hinsichtlich ihrer wellenlängenabhängigen photokatalytischen Eigenschaften zum oxidativen Schadstoffabbau untersucht werden. Während np-TiO2nach Anregung mit energiereichem UV (Wellenlänge 200 – 300 nm) an der Luft reaktive Superoxid- und Hydroxyl-Radikale generiert, erzeugen Porphyrazine nach langwelliger Anregung (Wellenlänge 600 – 900 nm) reaktiven Singulett-Sauerstoff. 

Im Rahmen dieses Projekts sollen synergistische photokatalytische Eigenschaften von innovativen Hybridpartikeln herbeigeführt und nachgewiesen werden, um so die Effizienz photooxidativer Prozesse über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts zu steigern. 
Das Projekt ist Teil des Forschungsverbunds HelioClean (www.helioclean.de), der sich mit dem solarkatalytischen Schadstoffabbau durch nanotechnologisch funktionalisierte Baustoff-materialien beschäftigt. In diesen Forschungsverbund, der durch das BMBF gefördert wird, sind die Unternehmen KRONOS, Remmers, IBUtec, Dyckerhoff und ERLUS sowie die Leibniz-Universität Hannover und die Technische-Universität Dresden eingebunden.

In Phase 1 unseres Projekts sollen in mehrstufigen Syntheseverfahren zunächst geeignet funktionalisierte Porphyrazine mit polaren Bindungsstellen für np-TiO2 hergestellt werden.

Daran schließt sich die Dotierung von np-TiO2 mit Porphyrazinen und die Charakterisierung der so hergestellten Nanopartikel an.
In der letzten Phase werden die photokatalytischen Eigenschaften der Hybridpartikel untersucht. Dazu stehen mehrere Farbstoffassays sowie der mit GC-MS-Kopplung detektierbare Methylstearat-Abbau zur Verfügung.

Vorträge

"Dual Pathway Photocatalysis with TiO2/Porphyrazine-Hybrids" Andreas Winzenburg, Ringvorlesung NSP16 der Universität Kassel, 18.11.11, Kassel.

"Synthese und Charaktersisierung funktionalisierter Porphyrazine zur Anbindung an Metalloxid-Nanopartikel" Andreas Winzenburg, GDCh-Kolloquium, 06.07.10, Kassel.

"Dendritisch nanoverkapselte Photosensibilisatoren mit Ankergruppen für biochemisch relevante Moleküle" Andreas Winzenburg, GDCh-Kolloquium, 16.06.09, Kassel.

"Dendrically Encapsulated Photosensitisers with Anchor Groups for Biochemical Relevant Molecules" Andreas Winzenburg, 3rd Proteomics Day, 20.-21.04.09, Fuldatal.

Posterbeiträge

"Dual Pathway Photocatalysis with TiO2/Porphyrazine-Hybrids", 2nd European Symposium on Photocatalysis (JEP) 2011, Bordeaux, September 2011.

"Porphyrazines for the Attachment to Metal Oxide Nanoparticles", ORCHEM 2010, 17th Lecture Conference Liebig Vereinigung der Chemie, Weimar, September 2010.

"Porphyrazines for the Attachment to Metal Oxide Nanoparticles", 3rd EuCheMS Chemistry Congress Nürnberg 2010, August/September 2010 02, 2010.

Veröffentlichungen

Deep-cavity subporphyrazines with extended π-perimeters, R. Münnich, P. Löser, A. Winzenburg, R. Faust, J. Porphyrins Phthalocyanines 20168, 11, 1277-1283.
DOI: 10.1142/S1088424616501078

A perfluorous polyphenyl dendritic shell for the protection of a photosensitizing porphyrazine core. P. Löser, A. Winzenburg, R. Faust, Chem. Commun. 2013, 49, 9413-9415.

DOI: 10.1039/C3CC45442H

Efficient Photocatalysis in the Visible with TiO2/Phthalocyanine-Hybrid Particles. A. Winzenburg, R. Faust in Ultrahigh Performance Concrete and Nanotechnology in Construction. M. Schmidt, E. Fehling, C. Glotzbach, S. Fröhlich, S. Pietrowski, Eds., Kassel University Press, Kassel, 2012, 177 - 184.

"Efficient and robust strong-field control of population transfer in sensitizer dyes with designed femtosecond laser pulses" J. Schneider, M. Wollenhaupt, A. Winzenburg, T. Bayer, J. Köhler, R. Faust, T. Baumert, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 8733-8746.
DOI: 10.1039/C0CP02723E

"Mit Sonnenlicht reinigen" R. Faust, A. Winzenburg, Laborpraxis 2011, 4, 52-54.

Preise und Auszeichnungen

Erster Preis beim Posterwettbewerb des CINSaT Herbstkolloqiums 2011 für den Beitrag: "Dual Pathway Photocatalysis with TiO2/Porphyrazine-Hybrids"

Posterpreis 2010 der Universitätsgesellschaft Kassel e.V. für den Beitrag: "Porphyrazines for the Attachment to Metal Oxide Nanoparticles".