Projektförderung im Bereich der Natur- und Ingenieurwissenschaften
04.05.2015
Drei Doktoranden der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) werden 2015 in die Nachwuchsförderung der Carl-Zeiss-Stiftung aufgenommen und zwei Jahre lang über ein Doktorandenstipendium unterstützt. Damit war die JGU mit drei von fünf eingereichten Anträgen erfolgreich. Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert mit ihrem Programm Projekte aus dem Bereich der Natur- und Ingenieurwissenschaften, wobei für die jährlichen Ausschreibungen wechselnde fachliche Schwerpunkte gesetzt werden. Seitens der Johannes Gutenberg-Universität Mainz werden in diesem Jahr die Doktoranden Sebastian Leukel, Pascal Naubereit und Haishuang Zhao in die Förderung aufgenommen.
Sebastian Leukel arbeitet seit Januar 2015 als Doktorand am Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Tremel an seinem Forschungsvorhaben zu "Frühstadien der Fällung von Calciumcarbonat und Dolomit". Fällungs- und Kristallisationsprozesse sind fundamentale Phasenumwandlungen, die in vielen Bereichen des täglichen Lebens eine große Rolle spielen. Die Unterdrückung oder gezielte Beeinflussung dieser Prozesse hin zur Synthese von Stoffen mit maßgeschneiderten Eigenschaften steht im Zentrum der modernen Materialwissenschaften. Entgegen den Aussagen der klassischen Kristallisationstheorie wurden für Calciumcarbonat Kristallisationspfade gefunden, die über Cluster und amorphe oder teilkristalline Zwischenstufen bis zum Kristall verlaufen. Leukels Dissertation befasst sich mit der Frage, wie Wasser beziehungsweise dünne Schichten von Oberflächenwasser die Kristallisation von amorphen wasserfreien Zwischenstufen von Calciumcarbonat und verwandten Verbindungen beeinflussen.
Pascal Naubereit ist seit November 2014 als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Larissa tätig und verfolgt hier das Projekt "Integration einer Laserresonanzionisationsquelle in die TRIGA-SPEC Einrichtung am Mainzer Forschungsreaktor – Selektive und effiziente In-Gasjet-Ionisation und -Spektroskopie an exotischen Nukliden". Die TRIGA-SPEC-Einrichtung am Forschungsreaktor der JGU stellt ein zukunftsträchtiges Instrumentarium bereit, um exotische Nuklide zu erzeugen und zu untersuchen. Ziel ist es, damit die Struktur der Materie und die Entstehung von Atomkernen über bestimmte Neutroneneinfangprozesse besser zu erforschen. Dazu sollen Präzisionsmessungen von Kerneigenschaften an Spaltprodukten und erstmals auch an Transuranen durchgeführt werden. TRIGA-SPEC integriert zwei leistungsfähige Experimente zu hochpräziser Massenspektrometrie beziehungsweise hochauflösender Laserspektroskopie in direkter On-Line-Kopplung zum Reaktor. Im Rahmen von Naubereits Promotion wird die resonante Laserionisation bei TRIGA-SPEC implementiert, die an den führenden On-Line-Isotopentrennern an Beschleunigern inzwischen weltweit etabliert ist.
Haishuang Zhao gehört seit August 2014 zur Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Tremel am Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie. Sein Forschungsvorhaben lautet "Strukturelle Charakterisierung nanokristalliner mikroporöser Materialien mithilfe der Elektronenmikroskopie". Materialeigenschaften sind nicht nur von der chemischen Zusammensetzung, sondern auch von der dreidimensionalen Atomanordnung im Material abhängig. Daher sind Strukturaufklärungen auf atomarer Ebene zum Verständnis physikalischer Eigenschaften und damit zur Entwicklung spezieller Anwendungen und für das gezielte Design neuer Materialien mit gewünschten Eigenschaften von großer Bedeutung. Mikroporöse Festkörper verfügen beispielsweise über eine Gerüststruktur mit großen inneren Oberflächen und eignen sich in der Industrie und im täglichen Leben für vielfältige Anwendungen wie Katalysatoren, Trennungsmittel, Trockenmittel oder Wasserenthärter in Waschmitteln. Zur Optimierung bestimmter Eigenschaften werden oft ausgewählte Basisstrukturen modifiziert, deren kleine strukturellen Änderungen es dann zu erfassen gilt. Zhaos Doktorarbeit soll die neu entwickelte Kristallstruktur-Bestimmungsmethode der Elektronenbeugungstomographie (ADT) auf Zeolithe und metallorganische Netzwerke anwenden und diese dafür optimieren. So soll ein tieferes Verständnis katalytischer Mechanismen und Stabilitäten ermöglicht werden.