Eine neue Emmy-Noether-Gruppe für Dr. Juan J. Navarro
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat Dr. Juan J. Navarro in das Emmy-Noether-Programm aufgenommen. Er wird die Metal-Organic Interfaces (MOIN) Emmy-Noether-Gruppe in der Abteilung Interface Science leiten.
Organische Moleküle sind die Bausteine des Lebens und ermöglichen moderne Technologien in den Bereichen Energie, Sensorik oder Elektronik. Ihre Vielseitigkeit führt zu einer Vielzahl von Strukturen mit unterschiedlichen Funktionen. Die Rolle organischer Moleküle in der Katalyse zeigt sich in lebenden Organismen. Zum Beispiel ist die organische Matrix, die Metallzentren in Metalloenzymen umgibt, von der Natur so konzipiert, dass sie spezifische biochemische Reaktionen mit hoher Effizienz durchführt und essentielle Prozesse wie Photosynthese oder Atmung ermöglicht. Die Abstimmung der chemischen Umgebung katalytischer Stellen mit organischen Liganden, um ihre Aktivität, Selektivität und Stabilität zu beeinflussen, ist tatsächlich eine vielversprechende Strategie für Energieumwandlungsanwendungen wie Wasserelektrolyse oder die elektrochemische CO2 Reduktion (CO2R).
In den letzten Jahrzehnten wurden große Fortschritte bei der Funktionalisierung von Oberflächen erzielt und on-surface-Synthesewege entwickelt, um neuartige metallorganische Assemblies zu schaffen. „Durch die Nutzung der herausragenden Einrichtungen der Abteilung Interface Science am Fritz-Haber-Institut sind wir in der Lage, diese Materialien auf der Ebene einzelner Moleküle vorzubereiten und zu untersuchen, wobei wir ihre molekulare Anordnung, Adsorptionskonfiguration, chemische Zusammensetzung und elektronische Struktur charakterisieren", erklärt Navarro. „Das Ziel meiner Gruppe ist es, diese Expertise zu nutzen, um die Eigenschaften elektrokatalytischer Oberflächen zu optimieren und bahnbrechende katalytische Funktionalitäten hinzuzufügen."
Die CO2R ist eine wichtige elektrokatalytische Reaktion, um den anthropogenen Kohlenstoffkreislauf industrieller Gesellschaften zu schließen. Die Idee dahinter ist es, den durch erneuerbare Energiequellen erzeugten elektrischen Strom zu nutzen, um CO2 unter Verwendung eines geeigneten Elektrokatalysators in wertvolle Chemikalien und Brennstoffe umzuwandeln. „Diese Reaktion führt zu einer breiten Produktpalette, daher besteht die Herausforderung darin, eine relevante relative Menge eines bestimmten Kohlenwasserstoffs oder Alkohols zu erhalten. Die Funktionalisierung des Elektrokatalysators mit organischen Molekülen ist ein neuartiger Ansatz, um die Selektivität der CO2R Reaktion anzupassen”, so der neue Gruppenleiter. "Ich freue mich darauf, leidenschaftliche Studierende und Postdocs willkommen zu heißen, die an einem hochinterdisziplinären Projekt arbeiten möchten, das Oberflächenwissenschaft, organische Chemie und Elektrokatalyse kombiniert."
Juan J. Navarro wurde in Estepona, Spanien, geboren und studierte Physik an der Autonomen Universität Madrid. Sein Interesse an der Wechselwirkung zwischen Molekülen und Oberflächen führte ihn zu einem MSc in Molecular Nanoscience an derselben Universität. Er begann seine Promotion zur Festkörperphysik an der Autonomen Universität Madrid und am IMDEA Nanoscience Institute und schloss sie 2018 mit seiner Arbeit über die kovalente Funktionalisierung von Graphen und die Eigenschaften dieses Materials als Katalysator für on-surface-Reaktionen ab. Im selben Jahr zog er nach Berlin und schloss sich der Abteilung Interface Science am FHI unter der Leitung von Prof. Beatriz Roldán Cuenya an. Während seiner Postdoc-Zeit erweiterte er seine Forschung in Richtung des Wachstums zweidimensionaler Oxidmaterialien und der Funktionalisierung von Metall- und oxidierten Oberflächen mit organischen Molekülen, wobei elektrokatalytische Reaktionen für Energieanwendungen im Vordergrund standen. 2019 erhielt er das renommierte Humboldt-Forschungsstipendium. Ab September 2023 wird Navarro die Emmy-Noether-Gruppe für Metal-Organic Interfaces (MOIN) in der Abteilung Interface Science leiten.
Das Emmy Noether-Programm richtet sich an hervorragend qualifizierte Postdocs sowie befristet beschäftigte Juniorprofessor*innen in einer frühen Phase ihrer wissenschaftlichen Karriere. Es ermöglicht ihnen, sich durch die eigenverantwortliche Leitung einer Emmy Noether-Gruppe über einen Zeitraum von sechs Jahren für eine Hochschulprofessur zu qualifizieren.
