Design und Optimierung eines Photosystem-basierten elektrochemischen Systems für eine zukünftige Biowasserstoffproduktion

  • Zum Aufbau eines biologischen Systems für eine zukünftige Biowasserstoffproduktion kann ein semiartifizielles System als Modell herangezogen werden. Hierbei soll der photosynthetische Elektronentransfer mit der Produktion von \(H_{2}\) gekoppelt werden. In dieser Arbeit konnten die isolierten Photosysteme, Photosystem 1 (PS1) und Photosystem 2 (PS2), in einem bio-photovoltaischen Z-Schema-Analogon elektrisch miteinander verbunden werden. Die Photosysteme wurden hierbei durch Redox-Hydrogele immobilisiert und elektrochemische kontaktiert. Durch einen pH-Wert-induzierten Polymerkollaps an der PS1-basierten Photokathode konnte der bisher höchste Elektronentransfer (ET) für das PS1 erzielt werden. Der Einsatz eines Phenothiazin-modifizierten Redox-Hydrogels an der PS2-basierten Photoanode vergrößerte die Potentialdifferenz zwischen Anode und Kathode. Durch beide Optimierungsschritte wurde die Effizienz des ursprünglichen Systems um ein Vielfaches gesteigert.

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Metadaten
Author:Tim Michael Kothe
URN:urn:nbn:de:hbz:294-41690
Title Additional (English):Design and optimization of a photosystem-based electrochemical system for future hydrogen production
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2014/08/28
Date of first Publication:2014/08/28
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Biologie und Biotechnologie
Date of final exam:2014/06/18
Creating Corporation:Fakultät für Biologie und Biotechnologie
GND-Keyword:Photosystem I; Photosystem II; Redoxpolymere; Elektrochemisches System; Elektronentransportkette
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Biowissenschaften, Biologie, Biochemie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht