bunsenmagazin - Deutsche Bunsengesellschaft für Physikalische

Transcription

2/2015
BBPCAX 101 (8) 1083-1196 (1998)
ISSN 1611 – 9479
No. 2 – MÄRZ 2015
BUNSENMAGAZIN
 Leitartikel
At the heart of the Ruhr
Metropolis: Bochum explores
Solvation Science
S. 33
Bunsentagung

Solvation Science – Main Topic
of the Bunsentagung 2015
S. 36
Vortrags- und Posterprogramm
der Bunsentagung 2015 –
114. Hauptversammlung der
Deutschen Bunsen-Gesellschaft
für physikalische Chemie e.V.
in Bochum, 14.-16.05.2015
S. 45
Aspekte

Interaktion von Experiment und
Simulation bei Entwicklung und
Scale-up verfahrenstechnischer
Prozesse in der chemischen
Industrie
S. 38
Chirality as probe for
intermolecular interactions
S. 89
IMPRESSUM
Bunsen-Magazin
Heft 2 Jahrgang 17
Herausgeber:
Vorstand der Deutschen
Bunsen-Gesellschaft
Joachim Sauer
Marcell Peuckert
Ulrich Ott
Geschäftsführer der Deutschen
Bunsen-Gesellschaft
Florian Ausfelder
Theodor-Heuss-Allee 25
D-60486 Frankfurt
Tel.:
069 / 75 64 620
Fax:
069 / 75 64 622
E-Mail: [email protected]
Schriftleiter:
Rolf Schäfer
Eduard-Zintl-Institut für Anorganische
und Physikalische Chemie
Technische Herstellung:
Technische Universität Darmstadt
VMK-Druckerei GmbH
Alarich-Weiss-Str. 8
Faberstraße 17
D-64287 Darmstadt
D-67590 Monsheim
Tel.:
06151 / 16 27 07 oder 16 24 98
Tel.:
06243 / 909 - 110
Fax:
06151 / 16 60 24
Fax:
06243 / 909 - 100
LEITARTIKEL
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT
Dominik Marx, Karina Morgenstern, Martina Havenith, Martin Muhler
AT THE HEART OF THE RUHR METROPOLIS:
BOCHUM EXPLORES SOLVATION SCIENCE
The Bunsentagung 2015, with its main topic ‘Solvation Science’, will be held at the Ruhr-Universität Bochum (RUB) from
May 14 to 16. This topic emerges from physical, theoretical and
industrial chemistry, and is also of interest to a multitude of
neighbouring fields, such as inorganic and organic chemistry,
biochemistry, physics and engineering. It has been a major research topic at the Department for Chemistry and Biochemistry
at the RUB for some time and was recently strengthened by the
German excellence initiative in the form of the cluster ‘RESOLV’,
together with the research building ‘ZEMOS’. The conference
will encompass topics from fundamental science to applications, both in experiment and theory, thereby trying to bridge
all relevant length- and time-scales. The organisers believe that
everyone participating in the Bunsentagung will find it a worthwhile, beneficial and fascinating meeting at the very heart of
physical chemistry.
CONFERENCE VENUE
The conference will take place at the uniquely compact campus of the RUB in the south of Bochum, an underground ride
a mere ten minutes from the heart of the city and its main
station. The opening ceremony and the poster session will be
held at the Audimax (see Figure 1). The other sessions and the
industrial exhibition will be located in the modern conference
centre (Veranstaltungszentrum) of the RUB.
The city of Bochum is situated at the southern border of the
Ruhr Metropolis, by far the largest agglomeration in Germany,
with more than five million inhabitants living in eleven major
cities and four districts. Bochum is easily reached by train, car
or plane. The major train connection from Cologne to Berlin
passes through Bochum, several highways intersect at Bo-
Fig. 1: Audimax: Main building of the conference venue: left: entrance mirroring some of the university buildings; right: interior with organ by Klais.
(Picture credits: ‘Ruhr-Universität Bochum’)
Prof. Dr. Dominik Marx
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Theoretische Chemie
Gebäude NBCF 03/296, 44780 Bochum
Telefon: 0234/32-28083, Fax: 0234/32-14045
Prof. Dr. Martina Havenith
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Physikalische Chemie II
Gebäude NC 7/72, 44780 Bochum
Telefon: 0234/32-24249, Fax: 0234/32-14183
Prof. Dr. Karina Morgenstern
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl Physikalische Chemie I
Telefon: 0234/32-25529, Fax: 0234/32-14182
Prof. Dr. Martin Muhler
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Technische Chemie
Telefon: 0234/32-26745, Fax: 0234/32-14115
33
LEITARTIKEL
chum and four airports (Dortmund, Münster/Osnabrück, Köln/
Bonn and Düsseldorf) are within an acceptable range to reach
the Ruhr region, and thus, Bochum.
An important factor for choosing Bochum as the conference
venue is primarily the excellent conditions for and quality of
science and research. The university has been extremely successful in research, teaching and the acquisition of third-party
funding, in particular in the field of Solvation Science. Some
of Bochums cultural highlights include the famous theatre
(Bochumer Schauspielhaus) and symphony orchestra (Bochumer Symphoniker), the musical Starlight Express, the German
Mining Museum and the Industrial Heritage Route (Route der
Industriekultur). The UNESCO World Heritage Site, ‘Zeche Zollverein’, a coal mine and coking plant, and the ‘Villa Hügel’, the
former residence of the Krupp family, are within a 25 km radius.
HISTORY
BUNSEN-MAGAZIN · 17. JAHRGANG · 2/2015
ed working there in 1963. The first chemistry students were
admitted for the winter semester 1969/70. At present, there
is a 1.2 billion Euro state programme to refurbish the whole
university within the next decade, thus continuing to provide
top-notch infrastructure to future generations of excellent scientists at the RUB.
Currently, the Department of Chemistry and Biochemistry encompasses about 1,400 students. A total of ca. 30 professors
are organised in 12 chairs, including two for Physical Chemistry, and one each for Theoretical and Industrial Chemistry. The
chemistry department will profit enormously from the new centre of molecular spectroscopy and simulation (ZEMOS), which
is currently under construction and will open in 2016. It will provide highly specialized laboratories and core facilities, including
its own computer centre. The RUB is also the host university of
the Cluster of Excellence RESOLV (Ruhr Explores SOLVation, EXC
1069), which aims to understand solvation from a bottom-up
approach, thereby integrating all areas of physical, theoretical
The Ruhr Metropolis is named after
the River Ruhr, which is the southern
limit of the region and flows through
the south of Bochum. The valley of
the River Ruhr can be seen from the
conference venue (see Figure 2).
The Ruhr Metropolis developed from
a rural area into the major industrial region in Germany due to its coal
deposits, which had already begun
to be exploited on a small scale in
the 13th century. The mining industry, starting in the 18th century and
growing enormously in the 19th,
triggered the production of caking
coal, iron and steel in the Ruhr region. It underpinned the economic
miracle (‘Wirtschaftswunder’) that
pushed Germany into the league of
leading international industrial nations a very short time after World Fig. 2: Bird’s-eye view of RUB with the River Ruhr (Picture credits: ‘Ruhr-Universität Bochum’)
War II. Subsequently, however, the
demise of most industrial plants within the last 50 years has and industrial chemistry. The cluster has further strengthened
the department’s tight links to its two neighbouring universities
led to enormous structural changes within the region.
in Dortmund and Duisburg/Essen and to the Max-Planck-InstiBochum itself developed from a village of 1,500 inhabitants in tut für Eisenforschung in Düsseldorf, the Max-Planck-Institut
1723 to a major town with a population of more than 100,000 für Kohlenforschung and the Max-Planck-Institut für Chemische
in 1904 due to industrialization and the incorporation of neigh- Energiekonversion both in Mülheim an der Ruhr, as well as to
bouring municipalities. After a peak population of 417,336 in the Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) in Oberhausen – thus making RESOLV a ma1974, it is now (31.12.2011), with 362,585 inhabitants, the
sixteenth largest town in Germany. The RUB is one of the major jor research hub in the region and further afield.
employers in Bochum. The founding of the RUB was decided
in 1961 and laying the foundation stone was celebrated in The scientific organisers of the Bunsentagung 2015 and the
the following year. While the RUB was officially inaugurated in Cluster of Excellence “Ruhr Explores Solvation” are looking for1965, the first three chemistry professors had already start- ward to welcoming you to Bochum!
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INHALTSVERZEICHNIS
Leitartikel
Dominik Marx, Karina Morgenstern, Martina Havenith, Martin Muhler
At the heart of the Ruhr Metropolis: Bochum explores Solvation Science
33
Bunsentagung
Karina Morgenstern, Martina Havenith, Dominik Marx, Martin Muhler
Solvation Science – Main Topic of the Bunsentagung 2015
36
Aspekte
Karl Beck
Interaktion von Experiment und Simulation bei Entwicklung und Scale-up
verfahrenstechnischer Prozesse in der chemischen Industrie
38
Programm Bunsentagung
Sonderbeilage zum Entnehmen
Vortrags- und Posterprogramm der Bunsentagung 2015 –
114. Hauptversammlung der Deutschen Bunsen-Gesellschaft
für physikalische Chemie e.V. in Bochum, 14.-16.05.2015
45
Aspekte
Christian Merten
Chirality as probe for intermolecular interactions
89
Leserbrief
Ulfert Onken
Kommentar zum Leitartikel „Systemverständnis für die erfolgreiche
Umsetzung der Energiewende” (Bunsenmagazin 6/2014, S. 257)
von Robert Schlögl
94
Aspekte
Florian Ausfelder
Gemeinsames Positionspapier „Energiespeicher – Der Beitrag
der Chemie“ erschienen
95
Personalia
Veranstaltungen/Events
97
98
Inhalt Heft 10-12 (2014) und Heft 1-2 (2015)
99
Nachrichten
Zeitschrift für Physikalische Chemie
GDCh
Fortbildungsangebote der GDCh für 2015
100
Zum Titelbild
Phenoxyl radical interacting with water molecules, characterized by IR
spectroscopy, DFT calculations and QM/MM simulations. See article from
Karina Morgenstern, Martina Havenith, Dominik Marx and Martin Muhler
page 36.
35
BUNSENTAGUNG
Karina Morgenstern, Martina Havenith, Dominik Marx, Martin Muhler
SOLVATION SCIENCE – MAIN TOPIC OF THE
BUNSENTAGUNG 2015
The majority of chemical reactions, including many important industrial processes and virtually all biological activities,
take place within a liquid environment.
Solvents, of which water is surely the
most prominent example [1], are able to
“solvate” molecules, thereby transferring
these as “solutes” into the liquid state.
Water has been dubbed the “matrix of
life” in life sciences due to its role as the
ubiquitous solvent, thus, understanding
solvation is crucial to unravelling biological function in a comprehensive way [2].
Solvents are not only able to provide a
bulk liquid phase environment for chemical reactions, see Fig. 1, but also have
the ability to wet extended surfaces, such
as lipid membranes or metal electrodes,
thereby creating interfaces [4], as illustrated in Fig. 2.
biology and engineering – disciplines that
are interested in and might profit from a
bottom-up molecular understanding of
solvation.
Solvation, as one of the core topics in
chemistry, has been the subject of extensive research not only for decades,
but for centuries. In addition, solvation
processes are not exclusively in the focus
of chemists, but more recently have also
attracted considerable attention from
physicists, engineers and biologists. Each
sub-community, however, has tended to
develop its own viewpoints, models and
Fig. 1: Phenoxyl radical interacting with water
wisdom to cope with their own challengmolecules, characterized by IR spectroscopy, DFT
calculations and QM/MM simulations in Ref. [3]
es to come up with the most efficient
solvent for a specific case. In addition,
these separate approaches are typically
of an empirical, macroscopic and descriptive nature, as opposed to being rational,
An in-depth understanding of solvation at
molecular and predictive. Solvents for
a fundamental level of chemistry, physics
chemical reactions, for instance, are ofand engineering is essential to enable
ten selected based on a broad empirical
database, using, for example, the famous
major advances in key technologies in
linear solvation free energy relationship
order to reduce pollution, increase the
efficiency of energy conversion and stor[6]. Alternatively, continuum solvation
age, prevent corrosion or enhance drug
concepts, which neglect the molecular
delivery, to name but a few challenges
nature of solvents, are widely used in
to our modern day society. Therefore,
computer simulations due to their numerical efficiency [7]. However, in most casthe time has come to develop a univer20nm
es, expensive and time-consuming trial
sal concept of solvation which does not
only describe solvents in general, but is Fig. 2: STM image of water structures on Cu(111) and error experiments are still necessary
to find the optimum solvent. Continuing
additionally able to predict the proper- after annealing at 149 K, imaged at 5K. [5]
to depend on this trial and error strategy
ties of new solvent systems. In order to
achieve this goal, physical chemistry plays a crucial role, as it might well result in researchers missing the best solutions to
not only links chemistry and physics, but also reaches deep into the scientific challenges mentioned above.
Prof. Dr. Karina Morgenstern
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl Physikalische Chemie I
Telefon: 0234/32-25529, Fax: 0234/32-14182
Prof. Dr. Dominik Marx
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Theoretische Chemie
Telefon: 0234/32-28083, Fax: 0234/32-14045
Prof. Dr. Martina Havenith
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Physikalische Chemie II
Telefon: 0234/32-24249, Fax: 0234/32-14183
Prof. Dr. Martin Muhler
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Technische Chemie
Telefon: 0234/32-26745, Fax: 0234/32-14115
36
BUNSENTAGUNG
Up to now, there has been a broad consensus in the literature
that has considered solvents to be inert media for different
molecular processes. Transcending this traditional view, solvents are now increasingly recognised as playing an active
role in their own right, ranging from solvent-mediated to solvent-controlled and even to solvent-driven processes [3, 8].
Most recent advances, for instance, in liquid-state laser spectroscopy, scanning probe microscopy and computer simulation of solvent systems including chemical reactions, herald a
new era in the understanding and description of solvation, as
will be exposed by the speakers invited to the Bunsentagung
2015. Exemplarily, it is now possible to observe chemical reactions induced by stepwise microsolvation of a solute, starting
with a single water molecule [9] up to directly measuring the
long-range correlated motions of the hydration water network
around proteins or enzymes at THz frequencies [10, 11]. Furthermore, ab initio molecular dynamics can now be used as a
“Virtual Lab” to generate unprecedented new insights into the
mechanisms of chemical reactions under wet-chemical conditions [12], including those occurring at high temperatures, at
extreme pressures and on catalytic surfaces [13]. The structural dynamics of more complex solvation phenomena can be
simulated using advanced polarisable force fields, reactive
neural network potentials and hybrid all-atom/coarse-grain
techniques [14-16]. Quantum mechanics/molecular mechanics approaches offer a fascinating view into the impact of functional water molecules on enzymatic reactions [17], whereas
fully quantum-mechanical simulation techniques allow the
quantification of nuclear quantum effects on water structure,
dynamics and chemical reactions [18].
Biological processes, which have recently been recognised as
being strongly dependent or even driven by solvent effects, are
increasingly studied with a focus on their coupling to the dynamics of solvent water [19-21], which is enabled by significant
experimental and simulation advances. Pressure perturbation
techniques turned out to be a most valuable approach to understand biomolecular solvation [22, 23]. Last but not least,
solvation at the air-water interface, wet solid surfaces, and catalytic processes at electrolyte/electrode interfaces can now be
investigated in unprecedented molecular detail [24-28]. Thus,
a molecular level-based bottom-up description of solvation up
to industrial applications has come within reach through combining such experiments and simulations with tailored syntheses and chemical engineering in a cross-disciplinary approach.
In conclusion, Solvation Science should be identified and treated as an autonomous cross-disciplinary field, akin to Materials Science or Neuroscience, in which solvent molecules are
considered as functional units employed as active species in
solvent-mediated and -controlled processes, rather than being
only inert and passive spectators. This research encompasses
investigations of the complex interplay between solutes, ranging from simple ions to enzymes and electrode surfaces, and
solvents such as water, supercritical carbon dioxide or ionic
liquids. Our aim by bringing together international experts from
different fields at the occasion of this year’s Bunsentagung in
Bochum is to advance the fundamental understanding of solvent-mediated and -controlled processes in the broadest possible sense.
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37
ASPEKTE
Karl Beck
INTERAKTION VON EXPERIMENT UND
SIMULATION BEI ENTWICKLUNG UND
SCALE-UP VERFAHRENSTECHNISCHER
PROZESSE IN DER CHEMISCHEN INDUSTRIE
EINLEITUNG
Vor dem Bau einer großtechnischen Anlage
in der chemischen Industrie steht die Entwicklung eines Prozesses. Der klassische
Weg einer Verfahrensentwicklung geht von
der Laborausarbeitung über die MiniplantAnlage zur Pilot-Anlage weiter bis zur Produktionsanlage (siehe Abbildung 1).
Die Laborphase in der Verfahrensentwicklung
ist dadurch geprägt die richtigen Weichen im
Hinblick auf optimale Einsatzstoff- und Fertigungskosten zu stellen (Verfahrenskonzept).
Die Miniplant- und noch mehr die Pilotphase
zielen darauf ab die Basis für die Auslegung
der großtechnischen Apparate zu liefern und
das Scale-up Risiko zu minimieren.
Abb. 1: Stufen der Verfahrensentwicklung
Da die Verfahren immer komplexer werden und gleichzeitig der
Wunsch besteht die Entwicklungszeiten zu verkürzen („time to
market“), wird seit vielen Jahren die zeit- und kostenaufwendige
Pilotphase zunehmend übersprungen. Der Verfahrensentwickler steht damit vor der Herausforderung die Prozessschritte im
Labor- und Miniplantmaßstab umfassend zu untersuchen und
darauf basierend in den Produktionsmaßstab hochzuskalieren.
Auf das damit verbundene Vorgehen und die daraus resultierenden Risiken soll in diesem Artikel näher eingegangen werden.
KOPPLUNG SIMULATION UND EXPERIMENT
Neben den Experimenten hat sich seit vielen Jahren die Simulation als wesentliches Werkzeug der Verfahrensentwicklung
etabliert. Dabei wird das Verhalten der beteiligten Stoffe bei
den verschiedenen Verfahrensschritten modelliert. Dazu sind
Karl Beck
Senior Scientist - GCP/PF - Chemical & Process Engineering, Care Chemicals & Inorganics
BASF SE, GCP/PF - M311, 67056 Ludwigshafen, Germany
Phone: +49 621 60-49256, Fax: +49 621 60-22859
38
Modelle zu den Eigenschaften der Stoffe (z. B. das thermodynamische Non-Random-Two-Liquid-Modell, kurz NRTL-Gleichung, das die Abhängigkeit des Aktivitätskoeffizienten von
der Zusammensetzung eines Stoffgemisches beschreibt) und
zu den Verfahrensschritten (z. B. Gleichgewichtsstufenmodell
bei der Destillation oder Exponentialansatz bei einer chemischen Reaktion) erforderlich. Die Parameter der Stoffdatenmodelle werden aus Messungen abgeleitet (z. B. Dampfdruck,
Dampf-Flüssig-Phasengleichgewicht). Dabei handelt es sich in
der Regel um standardisierte Geräte und Methoden.
Eine Verfahrenssimulation ist immer ein beschränktes Abbild der
Wirklichkeit und kann daher Experimente und Miniplantanlagen
nicht ersetzen. Um das besser zu verstehen, soll auf grundsätzliche Unterschiede zwischen Modell und Wirklichkeit hingewiesen
werden. Ein verfahrenstechnisches Modell basiert immer auf
einem definierten Umfang an Stoffen. Die Einsatzstoffe unserer
Verfahren sind die Produkte anderer Verfahren und bringen damit
die typischen Nebenkomponenten bzw. Verunreinigungen dieser
Verfahren mit. Neben der Hauptreaktion eines Syntheseschrittes
laufen grundsätzlich, wenn auch in Einzelfällen nur in geringerem
Maße, bestimmte Neben- und Folgereaktionen ab, die auch mit
Modellen beschrieben werden können. Dieses Reaktionsnetzwerk wird aber nie vollständig sein, da schon alleine aufgrund
der Grenzen der Analysenmethoden nie sämtliche auftretenden
Verbindungen erfasst werden können. Insbesondere bei Verfah-
ASPEKTE
ren mit Rückführströmen können sich aber Spurenkomponenten,
die zunächst nur in ppm-Bereich liegen, auf Konzentrationen im
%-Bereich aufpegeln. Unerwünschte Reaktionen können auch
zur Bildung von Polymerisaten oder Zersetzungsprodukten führen, die zu Ausbeuteverlusten und z. B. zur Verstopfung von Apparaten führen können. Anwendungstechnische Eigenschaften von
Produkten, wie zum Beispiel Farbe oder Geruch, können bisher
nicht mit Modellen beschrieben werden. Auch die Wechselwirkung von Stoffgemischen mit den Werkstoffen der Apparate (Korrosion) wird bislang nicht von Prozessmodellen erfasst.
SCALE-UP
Unter Scale-up im weiteren Sinne wird schlichtweg die Vergrößerung einer Anlage verstanden. Im engeren Sinne versteht man
darunter das Verständnis und die Vorgehensweise eine Anlage
derart zu vergrößern, dass sie die gleiche Produktqualität und
Ausbeute wie die zugehörige Laboranlage liefert und die vorhergesagte Produktionskapazität erreicht. Im einfachsten Fall gelingt
das durch die Vervielfachung der Apparate der Kleinanlage (sogenanntes „Numbering up“). Da in diesem Fall die Apparate und Verfahrensbedingungen identisch sind, besteht kein Risiko. Beispiel:
Zur Optimierung etablierter Verfahren kann u. U. auf Experimente ganz verzichtet werden. Man geht dann in der Regel so
vor, dass man die Eignung der Simulation dadurch überprüft,
dass man Betriebsdaten erfasst und mit der Simulation beschreibt. Bei guter Übereinstimmung zwischen Betriebsdaten
und Simulation vertraut man dem Modell und optimiert den
Prozess mit Hilfe der Simulation.
GRENZEN DER MINIPLANT-TECHNIK
Im Labormaßstab sind der Verkleinerung der Apparate Grenzen
gesetzt. Das soll am Beispiel der Destillation in Packungskolonnen erläutert werden. Abbildung 2 zeigt eine typische Laborpackung mit ca. 30-40 mm Durchmesser neben einer Packung
einer Pilotanlage mit ca. 300-400 mm Durchmesser. Ein gewisser Spalt zwischen der Packung und dem Kolonnenmantel ist
bei der Montage unvermeidlich. Dadurch kommt es zu Bypasseffekten sowohl der Flüssigkeitsströmung als auch der Gasströmung, d. h. ein Teil des Flüssigkeits- und des Gasstromes
nimmt nicht am Stoffaustausch teil. Demzufolge verschlechtert
sich die Trennleistung der Packung im Labormaßstab. Außerdem sind die Wärmeverluste im Labormaßstab wegen der größeren spezifischen Oberfläche größer. Diese Randeffekte nehmen bei kleinen Durchmessern zu.
Durch entsprechende Konstruktion der Laborkolonnen und
Schutzbeheizung des Kolonnenmantels zur Vermeidung von
Wärmeverlusten, können minimale Kolonnendurchmesser von
40-50 mm, in Einzelfällen auch 30 mm, für die Skalierung von
Destillationsprozessen verwendet werden. Für ein sicheres
Scale-up ist es unerlässlich, die Versuchsergebnisse mit Hilfe
einer thermodynamischen Simulation zu verifizieren. Im Zweifelsfall wird der Worst Case für die Auslegung des großtechnischen Apparates zu Grunde gelegt.
Abb. 3: Produktionserhöhung durch Vermehrung der Reaktoren
Da die Investitionskosten einer chemischen Produktionsanlage sehr eng mit der Anzahl der benötigten Apparate korrelieren (Stichwort „Economy of Scale“), wird in den meisten Fällen
jedoch die Herstellkapazität dadurch vergrößert, dass man die
Anzahl der Apparate (zumindest der Hauptapparate) gleich
lässt und die Apparategröße erhöht. Naheliegend erscheint es,
die Apparate geometrisch ähnlich zu vergrößern. Dann wird
sich – je nach Anlagenteil- die Länge linear, die Fläche quadratisch und das Volumen kubisch vergrößern. Das hat aber zur
Folge, dass die Verhältnisse von Fläche zu Volumen sich zwischen Labor- und Produktionsanlage erheblich unterscheiden.
Am Beispiel des in der chemischen Industrie sehr häufig eingesetzten Rührkessels soll das näher erläutert werden. Abbildung 4 zeigt die geometrischen Verhältnisse eines standardisierten Rührkessels im Werkstoff Stahl emailliert:
NennNennInnenWärmeVerhältnis
volumen volumen durch- austauschWärmeaus[l]
[m³]
messer fläche [m²] tauschfläche/
[mm]
Volumen [m²/m³]
1.600
2.500
4.000
6.300
8.000
10.000
16.000
25.000
Abb. 2: Grenzen der Miniplant-Technik/Randeffekte
1,6
2,5
4,0
6,3
8,0
10,0
16,0
25,0
1.400
1.600
1.800
2.000
2.200
2.400
2.400
2.600
7,33
9,61
13,23
18,02
18,01
20,75
25,27
29,56
4,6
3,8
3,3
2,9
2,3
2,1
1,6
1,2
Abb. 4: Rührbehälter Stahl emailliert (DIN 28136, Form BE) - geometrische
Verhältnisse
39
ASPEKTE
Wie man aus der Tabelle ersehen kann, wird das Verhältnis
aus Wärmeaustauschfläche und Apparatevolumen mit zunehmender Apparategröße kleiner. So trivial dieser Zusammenhang erscheinen mag, so gravierend sind die Auswirkungen
auf den Prozess.
Dieser Zusammenhang soll nun anhand von Beispielen erklärt
werden.
Beispiel Wärmeabfuhr:
Im ersten Beispiel schauen wir uns die Auswirkung der Volumenvergrößerung bei einer exothermen Reaktion an. Die Reaktion sei dosierkontrolliert, d. h. die Reaktionsgeschwindigkeit
ist dermaßen hoch, dass das mit konstantem Mengenstrom
zugefahrene Edukt unmittelbar abreagiert, was einen konstanten Wärmestrom zur Folge hat. Damit die Reaktionstemperatur konstant bleibt, muss dieser Wärmestrom über die Kesselwand abgeführt werden. Das bei Volumenvergrößerung andere
Verhältnis von Wärmeübertragungsfläche zu Reaktorvolumen
führt zum einen dazu, dass im Labor trotz Isolation des Gefäßes große Wärmeverluste auftreten, während im Produktionsmaßstab die Wärmeverluste vernachlässigbar sind, aber
die Wärmeabfuhr limitierend sein kann (Abbildung 5). Konkret
bedeutet das bei unserem Beispiel, dass bei 3 h Dosierdauer im Labormaßstab die Wärmeverluste so hoch sind, dass
trotz der Exothermie der Reaktion geheizt werden muss, um
die Innentemperatur konstant zu halten. Im 6,4 m³ Rührkessel
reicht die Kühlleistung gerade aus. Verkürzt man die Zugabedauer auf 100 min, muss auch im Laborgefäß gekühlt werden.
Im Produktionsmaßstab reicht die Wärmeübertragungsfläche
nicht mehr aus, um die gebildete Wärme abzuführen. Für eine
isotherme Reaktionsführung müsste demzufolge die Dosierdauer verlängert werden. Dann muss aber zusätzlich geprüft
werden, ob die verlängerte Reaktionsdauer keine Verschlechterung der Selektivität zur Folge hat, d. h. inwieweit die Bildung
von unerwünschten Nebenprodukten zunimmt.
Abb. 5: Scale-up/Beispiel Wärmeabfuhr aus Rührkessel
40
Beispiel Phasentrennzeit:
Ein zweiphasiges flüssiges System (Emulsion) soll in einem
Rührkessel unter Ausnutzung des Dichteunterschiedes der
beiden Phasen getrennt werden. Im Labor wurde in einem
Rührgefäß mit 6 l Volumen (Füllhöhe 0,2 m) eine Phasentrennzeit von 3 min gemessen (Abbildung 6). Da die Phasentrennzeit linear von der Füllhöhe abhängt, beträgt sie im 4 m³
Rührkessel mit 1,8 m Füllhöhe bereits 27 min. Sie erhöht sich
weiter auf 42 min in einem 16 m³ Rührkessel. Dieser erhöhte
Zeitbedarf muss bei der Kalkulation der Chargenzeit berücksichtigt werden.
Reaktorvolumen
Füllhöhe ca.
Trennzeit z. B.
6l
0,2 m
3 min
4 m³
1,8 m
27 min
16 m³
2,8 m
42 min
Abb. 6: Scale-up/Beispiel Phasentrennzeit im Rührkessel
Beispiel Gasgeschwindigkeit:
In einem Rührbehälter wird eine chemische Reaktion in der
Flüssigphase durchgeführt bei der Gas gebildet wird. Aufgrund
des Dichteunterschiedes steigen die Gasblasen auf und verlassen die Flüssigphase. Der Gasvolumenstrom ist proportional zur Größe des Ansatzes. Die Gasaustrittsgeschwindigkeit
errechnet sich aus dem Gasvolumenstrom dividiert durch die
Flüssigkeitsoberfläche. Für das 6 l Laborgefäß setzen wir die
Gasaustrittsgeschwindigkeit auf den Wert 1 (Abbildung 7). Da,
wie bereits erwähnt, bei größeren Apparaten das Verhältnis
von Oberfläche zu Volumen abnimmt, erhöht sich die Gasaustrittsgeschwindigkeit im 4 m³ Rührkessel etwa um den Faktor
8. Im 16 m³ Rührkessel um den Faktor 13. Bei schaumbildenden System kann das zu starker Schaumbildung führen. Während im Labormaßstab u. U. keine Schaumbildung beobachtet
wird, kann der Schaum im technischen Maßstab den gesamten Gasraum des Kessels
einnehmen und weiter über
das Brüdenrohr in das Abgassystem gelangen. Um das
zu verhindern, müsste dann
ggf. die Reaktionszeit verlängert werden (z. B. durch Absenken der Temperatur oder
durch langsamere Zugabe
eines Eduktes), was unter
Umständen einen negativen
Einfluss auf die Reaktion (Selektivität , ...) hat.
ASPEKTE
Gasgeschwindigkeit in Rührbehältern
Mischzeiten in Rührbehältern
(lineare Abhängigkeit von Reaktorquerschnitt/Reaktorvolumen,
Gasvolumenstrom ~ Reaktorvolumen)
(bei volumenproportionalem Energieeintrag, P/V = konst.,
turbulente Strömung)
Reaktorvolumen
Querschnittsfläche ca.
Gasaustrittsgeschw. (-)
6l
0,03 m²
1
4 m³
2,54 m²
7,9
16 m³
6,15 m²
13,0
Reaktorvolumen
Behälterdurchmesser ca.
Rührerdurchmesser ca.
Mischzeit* (-)
6l
0,2 m
0,1 m
1
4 m³
1,8 m
0,9 m
4,5
16 m³
2,8 m
1,4 m
5,9
Abb. 7: Scale-up/Beispiel Gasgeschwindigkeit im Rührkessel
Abb. 8: Scale-up/Beispiel Mischzeit im Rührkessel
Beispiel Mischzeit:
Häufig wird bei Reaktionen im Rührkessel beim Scale-up die volumenspezifische Rührleistung konstant gehalten. Damit wird
aber im großtechnischen Apparat die Mischzeit verlängert (Abbildung 8). Bei schnellen Reaktionen (z. B. pH-geregelte Reaktionen), bei denen die Reaktionszeit im Bereich der Mischzeiten
liegt, kann das ebenfalls zur Verschlechterung der Selektivität
führen. Um die Mischzeit konstant zu halten, müsste die Drehzahl bei der Maßstabsvergrößerung konstant gehalten werden.
Das ist in der Regel technisch nicht machbar, weil dadurch die
erforderliche Rührleistung extrem ansteigen würde. Falls sich
durch entsprechende Laborversuche zeigen sollte, dass die
Mischzeit einen großen Einfluss auf die Selektivität der Reaktion hat, muss u. U. ein anderer Reaktortyp gewählt werden.
Das sich Labor- und Produktionsanlage grundlegend unterscheiden, reicht es nicht aus die gedachte Großanlage im Labor
einfach zu verkleinern. Es gibt auch keinen per se scale-up fähigen Apparat und auch keine Mindestgröße für Laborapparate ohne Bezug auf die durchgeführte Operation. Geometrische
Ähnlichkeit reicht nicht aus für Scale-up, ist aber in der Regel
hilfreich. Weiterhin wird es auch nicht möglich sein, alle relevanten Effekte in einem einzigen Experiment abzubilden. Es ist
auch nur bedingt hilfreich, die Laborversuche ausschließlich
darauf auszurichten, den Prozess zu optimieren (z. B. Ausbeute
und Raum-Zeit-Ausbeute bei einer chemischen Reaktion).
Vielmehr sollten Versuche so geplant und durchgeführt werden,
dass die grundlegenden chemischen und physikalischen Vorgänge verstanden werden. Aus diesem Grundverständnis können dann Einflussgrößen und Hebel zur Prozessoptimierung
abgeleitet werden. Im Einzelfall können auch Widerlegungsexperimente hilfreich sein.
Wie geht man nun konkret vor (siehe Abbildung 9). Nachdem
der Prozess basierend auf Experimenten und Simulationen verstanden und optimiert wurde, wird der Hauptapparat des betreffenden Prozessschrittes (z. B. Reaktor) für die Produktionsanlage grob dimensioniert. Im nächsten Schritt überlegt man,
welche Unterschiede zwischen Labor- und Produktionsanlage
Abb. 9: Zusammenwirken von Simulation, Experiment und Scale-up
41
ASPEKTE
bestehen und welche dieser Größen relevant sein dürften. Ggf.
werden weitere Experimente durchgeführt, um zu prüfen, ob
bzw. wie sensitiv diese Größen auf den Prozess Einfluss haben.
Erfahrene Verfahrensentwickler, die mit den relevanten UnitOperations-spezifischen Sclae-up-Gesetzmäßigkeiten bereits
gut vertraut sind, werden die Untersuchung baugrößenabhängiger Parameter schon frühzeitig bei der Versuchsplanung berücksichtigen.
Der Apparat in der Großanlage wird dann so gebaut, dass die
relevanten Prozessbedingungen beim Scale-up eingehalten
werden, d. h. in Labor- und Produktionsanlage identisch sind.
Beispiel Rektifikation
Am Beispiel der Rektifikation soll das Vorgehen exemplarisch
erklärt werden. In der Regel beginnt man mit diskontinuierlicher Destillation (Abbildung 10). Im einfachsten Fall ist das
eine einfache Siedeblase. Um die Trennleistung zu erhöhen
wird häufig eine Kolonne mit Trenneinbauten (z. B. Füllkörper)
zwischen Siedeblase und Kondensator eingebaut. Dabei wird
ein Teil des Kondensates als sogenanntes Kopfprodukt abgezogen; der restliche Teil des Kondensates wird als Rücklauf auf
die Kolonne aufgegeben. Das Verhältnis von Rücklaufmenge
zu Kopfabzugsmenge wird als Rücklaufverhältnis bezeichnet.
Das Rücklaufverhältnis ist ein Maß für den Energieverbrauch
der Destillation. Aus diesem Versuch werden folgende Informationen gewonnen:
• Siedereihenfolge
• Relative Flüchtigkeiten (= Dampfdruckunterschiede der beteiligten Stoffe)
• Auftreten von Azeotropen
• Temperaturen (speziell im Destillatonssumpf)
Abb. 10: Laborapparate zur Destillation
Sobald absehbar ist, dass die Rektifikation als Trennoperation für das betreffende Verfahren in die nähere Wahl gezogen
wird, werden die Dampfdrucke und die Dampf-Flüssig-Gleichgewichte der Schlüsselkomponenten gemessen. Um diese Daten für Simulationssoftware nutzen zu können, werden sie mit
Hilfe einschlägiger Korrelationen beschrieben (z. B. AntoineGleichung für den Zusammenhang zwischen Dampfdruck und
42
Siedetemperatur). Damit eröffnet sich jetzt die Möglichkeit, die
Experimente zu simulieren. Dabei wird der Zusammenhang
zwischen Trennstufenzahl, Energiezufuhr und Mengenbilanz
beschrieben. Die Trennstufenzahl der Kolonneneinbauten ist
aus Messungen mit Testgemischen bekannt (unter der Annahme eines Gleichgewichtszustandes auf jeder Trennstufe
wird auf Basis des vorher exakt vermessenen Dampf-Flüssiggleichgewichtes des Testgemisches die Anzahl der Trennstufen ermittelt; man spricht von theoretischen Trennstufen, weil
die Einstellung des Gleichgewichtes auf jeder Trennstufe unterstellt wird). In einem iterativen Vorgang werden Experiment
und Simulation sukzessive aufeinander abgestimmt.
Im Rahmen einer vertieften Ausarbeitung wird häufig auf eine
kontinuierliche Fahrweise übergegangen (siehe Abbildung 10).
Die kontinuierliche Fahrweise ist bei großen Mengenströmen
wirtschaftlicher als die diskontinuierliche Fahrweise (Summe
aus investitionsabhängigen Kosten und Betriebskosten). Die
Bedingungen der kontinuierlichen Destillation werden mit Hilfe
einer Simulation festgelegt. Dazu müssen der zu destillierende Strom (Menge und Zusammensetzung) und die geforderte
Reinheit und Destillationsausbeute des Wertproduktes vorgegeben werden. Die Simulation liefert als wesentliches Ergebnis die Trennstufenzahl und den Energiebedarf. Außerdem die
Temperaturen und Mengenströme.
Durch Vergleich der Laborapparatur und der Produktionsapparatur werden die Unterschiede ermittelt:
• Die Kolonneneinbauten im Labormaßstab und Produktionsmaßstab sind in den allermeisten Fällen unterschiedlich.
Die Art und Höhe der Kolonneneinbauten der Kolonne der
Produktionsanlage wird zum einen bestimmt über die mit
Hilfe der Simulation und Versuchen ermittelten theoretischen Trennstufenzahl und zum anderen über die Trennleistung der technischen Kolonneneinbauten. Diese ist ebenso
wie die Trennleistung von Laboreinbauten aus Messungen
mit Testgemischen bekannt. Für die Ermittlung des Kolonnendurchmessers wird auf die Dampf- und Flüssigkeitsvolumenströme aus der Simulationsrechnung zurückgegriffen.
Unter Zuhilfenahme strömungstechnischer Zusammenhänge (Druckverlust) wird der Kolonnendurchmesser bestimmt.
• Technische Kolonnen haben in der Regel einen höheren
Druckverlust als Laborkolonnen. Der Unterschied im Druckverlust liegt typischerweise im Bereich von 10-30 mbar. Das
führt besonders bei Destillation im Vakuum zu Unterschieden im Temperaturprofil der Kolonne. Das bedeutet, dass
bei gleichem Kopfdruck im Labor- und Produktionsmaßstab
die Temperaturen im Sumpf der Kolonne im Produktionsmaßstab wesentlich höher sind.
• Die Verweilzeit des Flüssigkeits-Holdups im Sumpf der Kolonne unterscheidet sich häufig. Der Sumpf ist quasi die
kritische Stelle, da hier die höchste Temperatur herrscht.
Die Verweilzeit ergibt sich als Verhältnis des Volumens zum
Abzugsvolumenstrom. Große Verweilzeit und hohe Temperaturen können bei organischen Stoffen zur Zersetzung führen, was sich bereits bei geringem Ausmaß als Verfärbung
zeigen kann.
Um den Einfluss der Unterschiede zu untersuchen bieten sich
folgende Versuche an:
ASPEKTE
• Laborversuche unter höherem Druck gefahren, um den gleichen Druck und damit die gleiche Temperatur wie bei der
Produktionskolonne einzustellen.
• Thermische Stabilität des Sumpfinhaltes untersuchen bzw.
die Laborkolonne so aufbauen, dass die Verweilzeit identisch ist zur Großausführung.
Für den Bau der Anlage könnten sich, abhängig von den Laborversuchen, folgende Änderungen ergeben:
• Verwendung besonders druckverlustarmer Kolonneneinbauten und ggf. zusätzlich Betrieb der Kolonneneinbauten bei
geringer Belastung (= geringe Gasgeschwindigkeit), um den
Druckverlust auf das erforderliche Maß zu reduzieren. Außerdem würde man auf die üblichen Sicherheitszuschläge
bei den Kolonneneinbauten verzichten.
• Reduzierung des Flüssiginhaltes im Sumpf der Kolonne,
z. B. durch Verringerung des Kolonnendurchmessers im
Sumpfbereich.
• Einsatz eines Kolonnensumpfverdampfers mit geringem
Flüssigkeits-Holdup, z. B. Dünnschichtverdampfer oder Fallfilmverdampfer.
• Abtrennung schwerflüchtiger Verbindungen in einem vorgeschalteten Trennschritt, um die Siedetemperatur in der
Hauptkolonne zu reduzieren.
FAZIT
Für den Scale-up eines verfahrenstechnischen Prozesses wird
eine Kombination von Experiment und Simulation vorgeschlagen. Umfangreiche Parameterstudien kombiniert mit Widerlegungsexperimenten führen zu einen vertieften Prozessverständnis. Fehlgeschlagene Versuche liefern in gleichem Maße
wie erfolgreiche Versuche einen Beitrag zum Prozess-KnowHow. Erst im zweiten Schritt wird der Prozess optimiert.
Der Scale-up basiert auf diesem Grundverständnis ergänzt
durch zusätzliche Untersuchungen Scale-up relevanter Größen.
Daher sind die Grundlagen der physikalischen Chemie ein elementares Element für die Ausarbeitung und Optimierung von
Verfahren.
43
Deutsche Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie e.V.
Mitgliederverwaltung
60486 Frankfurt am Main
ANTRAG AUF MITGLIEDSCHAFT (Bitte in Druckbuchstaben ausfüllen)
in der Deutschen Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie
Jahresbeitrag
persönliches, studentisches Mitglied - Erhalt von Mitgliederinformation und Bunsen-Magazin nur elektronisch
(bitte Studienbescheinigung beifügen)
persönliches, studentisches Mitglied - Erhalt von Mitgliederinformation und Bunsen-Magazin gedruckt durch Postversand
(bitte Studienbescheinigung beifügen)
persönliches Jungmitglied (bis zu 3 Jahren nach Studienabschluss)
persönliches Doppelmitglied mit Mitglied in der DECHEMA, DPG, GDCh (Mitglieds-Nr.:) _________________________
persönliches, ordentliches Mitglied
nichtpersönliches Mitglied (Institute, Bibliotheken, Firmen usw.)
AG Bunsen-Karriereforum (Höchstalter 40 Jahre - Mitgliedschaft in der DBG erforderlich)
0,- €
30,- €
75,- €
90,- €
120,- €
580,- €
0,- €
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in der Deutschen Flüssigkristall-Gesellschaft (DFKG)
persönliches, studentisches Mitglied (bitte Studienbescheinigung beifügen)
institutionelle Mitglieder
0,- €
25,- €
150,- €
in der AG Theoretische Chemie
13,- €
geworben von: _________________________________________________
Mitglieds-Nr.: _____________________________
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Daten zur Person

Frau
Herr

Name _____________________________________
Vorname
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Titel ___________________
Geburtsdatum ______________________________
Geburtsort _________________________
Land (LKZ) ______________
Privatanschrift
Universitäts- bzw. Dienstanschrift
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Straße _________________________________________
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PLZ _______ Ort ________________________________ Land ________
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Kommunikationsdaten dienstlich
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Bitte senden Sie die Mitteilungen und Zeitschrift(en) an meine
Privatanschrift
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Datenschutz
Ich bin damit einverstanden, dass meine Daten zu Zwecken der Mitgliederverwaltung und Mitgliederbetreuung
elektronisch gespeichert und verarbeitet werden.
Aufnahme in das Mitgliederverzeichnis
Ich bin mit der Aufnahme meines Geburtsdatums und meiner Adress- und Kommunikationsdaten in gedruckte Mitgliederverzeichnisse der
Deutschen Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie einverstanden.
ja
nein
Ich bin mit der Aufnahme meines Geburtsdatums und meiner Adress- und Kommunikationsdaten in Onlinemitgliederverzeichnisse der
Deutschen Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie einverstanden.
ja
nein
Studium /Ausbildung
Studienfach/Ausbildung _____________________ Studien-/Ausbildungsbeginn (tt.mm.jj) ___________ Abschluss (tt.mm.jj) __________
Promotion (tt.mm.jj) _____________
Berufseintritt (tt.mm.jj) ________
Bestehende Doppelmitgliedschaften
_______________________________________________________________________________________________________________
Ort/Datum _______________________
Unterschrift _________________________________________________
BUNSENTAGUNG 2015
114th General Assembly
of the German Bunsen Society
for Physical Chemistry
Featuring an industrial symposium with accompanying exhibition
and Karriereforum
PROGRAMME
14 – 16 May 2015 · Bochum · Germany
Solvation Science
www.bunsentagung.de
RESOLV
RUHR EXPLORES SOLVATION
CLUSTER OF EXCELLENCE - EXC 1069
B U N S E N TA G U N G 2 0 1 5 · B O C H U M
GENERAL INFORMATION
INVITATION
47
COMMITTEES / ORGANISATION
48
EXHIBITION & SPONSORING / MEETINGS OF THE GERMAN BUNSEN SOCIETY
49
PROGRAMME AT A GLANCE
OPENING LECTURE / PLENARY LECTURES / FULL LECTURES
LECTURE PROGRAMME
Thursday, 14 May 2015
52
53 – 65
53
Friday, 15 May 2015
54 – 59
Saturday, 16 May 2015
60 – 65
POSTER PROGRAMME
46
50 – 51
66 – 82
MAP
83
SOCIAL PROGRAMME
84
GENERAL INFORMATION
85 – 96
Registration fees
85
Registration
85
Payment
85
Cancellation
85
Accommodation
85
Venue
86
How to reach the venue
86
Opening hours on-site conference office
86
Contacts
86
Conference languages
86
Poster session and poster awards
87
Karriereforum
87
Child care
87
Internet service
87
S O LVAT I O N S C I E N C E
INVITATION
MAIN TOPIC:
“Solvation Science”
The majority of chemical reactions, including many that are central to important industrial and virtually all biological processes, take place in a liquid-state environment. Solvents – with water being the most prominent – are used to “solvate”
molecular species ranging from industrial reagents to biological molecules in living cells. Solvents also “wet” surfaces such
as lipid membranes or metal electrodes, thus creating new interfaces. An in-depth understanding of solvation at a fundamental level of chemistry, physics and engineering is essential to enable major advances in key technologies in order to
reduce pollution, increase energy efficiency or prevent corrosion to name but a few challenges to our modern day society.
In the life sciences, water is the ubiquitous solvent, sometimes even called the “matrix of life”, thus understanding its function is crucial for comprehensively unravelling key biological functions.
Research into liquids and solutions has a very long-standing tradition, in particular within the realm of physical chemistry.
For instance, many decades ago the 80th Bunsentagung, which took place in Marburg in 1981, was devoted to the structure and dynamics of liquids in a broad sense (“Struktur und Dynamik von Flüssigkeiten”). Moreover, perusal of the historic
collection of articles by Walther Nernst dedicated to theoretical chemistry (“Begründung der Theoretischen Chemie”) reveals
that the first two articles therein discuss free ions in electrolytes and the theory of solutions (“Über freie Ionen” from 1889 and
“Zur Theorie der Lösungen” from 1901).
Despite such long-standing efforts, up until quite recently a broad consensus in the literature prevailed that considered
solvents to be nothing but inert media in different molecular processes. It is this concept on which most phenomenological
understanding relies, such as “linear solvation free energy relations” or “continuum solvation” approaches. Transcending
this traditional view, solvents are now increasingly recognized as playing an active role in their own right, ranging from
solvent-mediated to solvent-controlled and even to solvent-driven processes. The most recent advances in experiment
and theory allow one to probe, describe, and even influence the structure, dynamics, and kinetics of complex solvation
phenomena at the molecular level. Therefore, the time has come to develop universal concepts of solvation which can not
only describe solvents in general, but are additionally able to predict the properties of new solvent systems. This demands
that the role of the solvent has to be unveiled in distinctly different systems at all levels, ranging from those processes that
involve individual molecules to the collective behavior of a myriad of solvent molecules, and from the ultrafast single molecule dynamics to the concerted behavior on macroscopic timescales.
In this sense, “Solvation Science” is now increasingly recognized as an interdisciplinary field akin to “Materials Science” or
“Neuroscience”. This, in turn, necessitates crosstalks of chemists and physicists with biologists and engineers, which will
be fostered at the Bunsentagung 2015. “Solvation Science” demands furthermore an intimate connection of experimental,
theoretical and simulation approaches to solve its complex problems. This will be taken into account by an appropriate mix
of invited presentations coming not only from experiment, but also from simulation and theory.
The Bunsentagung on “Solvation Science” in Bochum will thus provide a substantial platform for fruitful research activities
across many disciplines centered around physical and theoretical chemistry, based on a broad array of invited lectures
delivered by international experts.
47
COMMITTEE / ORGANISATIONS
SCIENTIFIC ORGANISATION
Dominik Marx
Martina Havenith
Ruhr-Universität Bochum/D
Karina Morgenstern
Martin Muhler
PROGRAMME COMMITTEE
Emad F. Aziz
Frank Gießelmann
Martina Havenith
Regine von Klitzing
Dominik Marx
Karina Morgenstern
Martin Muhler
Gereon NiednerSchatteburg
Christian Ochsenfeld
Helmholtz-Zentrum Berlin für
Materialien und Energie GmbH/D
Universität Stuttgart/D
TU Berlin/D
TU Kaiserslautern/D
LMU München/D
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG,
Frankfurt am Main/D
Joachim Sauer
Humboldt-Universität zu Berlin/D
Lars Schäfer
Rolf Schäfer
TU Darmstadt/D
Swetlana Schauermann Fritz-Haber-Institut der
Max-Planck-Gesellschaft, Berlin/D
Robert Schlögl
Fritz-Haber-Institut der
Max-Planck-Gesellschaft, Berlin/D
Roland Winter
TU Dortmund/D
Marcell Peuckert
LOCAL ORGANISATION
Dominik Marx
Martina Havenith
Karina Morgenstern
Martin Muhler
Patrick Nürnberger
Jens Ränsch
Lars Schäfer
Nicole Seier
Nina Winter
HOST
German Bunsen Society for Physical Chemistry
60486 Frankfurt am Main/D
Phone: +49 (0)69 7564-621
Fax:
+49 (0)69 7564-622
Internet: www.bunsen.de
Organisational support by:
RESOLV
RUHR EXPLORES SOLVATION
CLUSTER OF EXCELLENCE - EXC 1069
DECHEMA e.V.
Frankfurt am Main/D
48
Cluster of Excellence RESOLV
Bochum/D
EXHIBITION / SPONSORING / MEETINGS
EXHIBITION & SPONSORING
Companies are invited to participate at the accompanying exhibition. The exhibition presents a perfect opportunity to inform
participants about your products and services as well as for networking. There are also various sponsoring opportunities
available.
If you are interested in either exhibiting or sponsoring, please contact Mrs. Carmen Weidner-Friedrich
([email protected]).
LIST OF EXHIBITORS
(as of February 10, 2015)
Bruker Optik GmbH
Coherent (Deutschland) GmbH
DFG Deutsche Forschungsgesellschaft
PCCP
SPECS Surface Nano Analysis GmbH
Thorlabs GmbH
Walter de Gruyter GmbH
Ettlingen/D
Dieburg/D
Bonn/D
Cambridge/UK
Berlin/D
München/D
Berlin/D
LIST OF SPONSORS
Ludwigshafen/D
Cambridge/UK
BASF SE
PCCP
KEY FINANCIAL SUPPORT
Bochum/D
Bochum/D
Ruhr-Universität Bochum
Cluster of Excellence RESOLV
FURTHER FINANCIAL SUPPORT
CreaTec Fischer & Co. GmbH
EVONIK Industries AG
FCI Fonds der Chemischen Industrie
Oxford Instruments Omicron NanoScience
SPECS Surface Nano Analysis GmbH
Transregio SFB 88: 3MET
Erlingheim/D
Essen/D
Frankfurt am Main/D
Taunusstein/D
Berlin/D
Kaiserslautern/Karlsruhe/D
You can also support the conference via a direct donation to the German Bunsen Society.
Please contact Mrs Carmen Weidner-Friedrich ([email protected]) for additional information.
MEETINGS OF THE GERMAN BUNSEN SOCIETY
10:00 – 11:30
Vorstandssitzung* (nur auf Einladung)
11:30 – 14:00
Sitzung des Ständigen Ausschusses* (nur auf Einladung)
12:00 – 15:00
Karriereforum* „Strategische Karriereplanung in der Wissenschaft“
13:00 – 15:00
Sitzung der Themenkommission*
13:30 – 15:00
Sitzung der Studienkommission*
15:00 – 16:00
Ordentliche Mitgliederversammlung* (nur für Mitglieder der DBG)
Friday, 15 May 2015
12:30 – 13:30
Women‘s Networking Lunch
12:30 – 13:30
Mitgliederversammlung AG Bunsen-Karriereforum*
* in German only
49
12:00-15:00 Karriereforum*
(Saal 3)
15:00-16:00 Ordentliche Mitgliederversammlung*
(Saal 3) (nur für Mitglieder der DBG)
Audimax
16:30-18:30 OPENING CEREMONY*
18:45-19:30 OPENING LECTURE: Hell*
20:00-23:00 Welcome Dinner
(Mensa)
Friday, 15 May 2015
Audimax
Chair
08:30-09:15
Nürnberger
PLENARY LECTURE: Johnson
Audimax
Solvation Science
(Main Topic)
Chair Sander
09:30-09:50 FULL LECTURE
09:50-10:10 Allen
10:10-10:30 Thallmair
10:30-10:50 Kryzhevoi
10:50-11:10
Solvation Science
(Main Topic)
Chair Behler
11:30-11:50 Head-Gordon
11:50-12:10 Villa Verde
12:10-12:30 Gehrmann
12:30-13:30
Saal 1
Saal 2a
Saal 2b
Soft Matter
and Polymers
von Klitzing
Narayanan Krishnamoorthy
Ludwig
Porada
Brugnoni
Solids and
Electrochemistry
Nano-sized Matter
and Energy
Bigall
Muhler
Kömpe
Martin Sabanes
Boldt
Hofmann
Adam
Kimmich
Dühnen
Nagy
COFFEE BREAK
Soft Matter
Solids and
Electrochemistry
and Polymers
Nano-sized Matter
and Energy
Porada
Samuelis
La Mantia
Richtering
Dorfs
Barcikowski
Schmidt
Graf
Korth
Eremin
Bigall
Seidler
Pella
Lauth
Schäfer
LUNCH BREAK (12:30 – 13:30 Women‘s Networking Lunch, Raum 82)
Saal 3
Industrial Applications
Strunk
Reinshagen
Buschmann
FULL LECTURE
Schüth
Peuckert
Franz
Schelero
FULL LECTURE
Franke
Audimax
Chair
13:30-14:15
Chair
14:30-14:50
14:50-15:10
15:10-15:30
15:30-15:50
15:50-16:10
Schäfer
PLENARY LECTURE: Laage
Audimax
Saal 1
Saal 2a
Saal 2b
Saal 3
Solvation Science
(Main Topic)
Theoretical Techniques
Solids and
Nano-sized Matter
Surfaces and Interfaces
Award and
Hot Topics
Tolan
FULL LECTURE
Diebold
Gerecke
Dopfer
Bande
Jansen
Römelt
FULL LECTURE
Kühne
Audimax
Solvation Science
(Main Topic)
Chair Spohr
16:30-16:50 Tuckermann
16:50-17:10 Wilcken
17:10-17:30 Heiles
17:30-17:50 Esser
Mews
Mager
Stellhorn
Mane
Menski
COFFEE BREAK
Saal 1
Saal 2a
Paier
Sadeghian
Marian
Goikoetxea
Fogarty
Fabri
Campen
Maier
Zhang
Heinke
Naghilou
Solids and
Nano-sized Matter
Indris
Ziegler
Reich
Bande
Ulrich
Koettgen
Sauer
Ewald-Wicke-Preis*
Horinek
Nürnberger
Merten
Saal 2b
Saal 3
Experimental Techniques
Marbach
Schmitt
Tariq
Noei
Fink
Langel
Ebbinghaus
Kartouzian
Corzilius
Albert
Horke
Riedel
Foyer Audimax
18:00-22:00
18:00-19:30
19:30-21:00
POSTER DINNER
POSTER SESSION (even numbers)
POSTER SESSION (odd numbers)
* in German only
50
Audimax
Chair
Havenith
PLENARY LECTURE: Sagi
08:30-09:15
Audimax
Saal 1
Saal 2a
Saal 2b
Saal 3
Solvation Science
(Main Topic)
Chemical Dynamics
and Kinetics
Molecular Structure
Biophysical Chemistry
Chair Heyden
Aziz
Suhm
Sterrer
Keller
Manolopoulos
09:50-10:10
Lambert
Schnell
Schäfer
El Khoury
Torres-Alacan
Baldauf
Franke
Smiatek
10:10-10:30 Diwald
Kästner
Zimmer
Pan
Suladez
10:30-10:50 van Wilderen
Luber
Bouchet
Zoloff Michoff
Gnutt
COFFEE BREAK
10:50-11:10
Audimax
Saal 1
Saal 2a
Saal 2b
Saal 3
Solvation Science
(Main Topic)
Chemical Dynamics
and Kinetics
Hot Topics
Chair Winter
Schnell
Römelt
Gottfried
Riehn
Han
11:30-11:50
Marchetti
Richardson
Paier
Lemke
Lucassen
Jehser
Degen
Tinnefeld
11:50-12:10 Sakong
FULL LECTURE
Herten
Schmitt
FULL LECTURE
Campen
Reiche
12:10-12:30 Buchner
12:30-13:30
Dementyev
Fisette
LUNCH BREAK (12:30 – 13:30 Mitgliederversammlung AG Bunsen-Karriereforum*, Raum 82)
Audimax
Chair
Morgenstern
PLENARY LECTURE: Michaelides
13:30-14:15
Audimax
Saal 1
Saal 2a
Saal 2b
Saal 3
Solvation Science
(Main Topic)
Chemical Dynamics
and Kinetics
Hot Topics
Catalysis
Funding Symposium*
Schäfer
Fielicke
Libuda
Ränsch
Koper
14:50-15:10
Chair Erbe
Hüter
Behler
Schilling
DFG
(14:30-14:45)
Halfpap
Jordan
Wernbacher
DAAD
(14:45-15:00)
15:10-15:30 Sterrer
Reichardt
Gawelda
Lang
AvH
(15:00-15:15)
15:30-15:50 Oncak
Trippel
Siefermann
Reichenberger
EU
(15:15-15:30)
Discussion (15:30-15:50)
16:00-16:30
POSTER AWARDS and CLOSING SESSION
* in German only
51
OPENING LECTURE / PLENARY LECTURES / FULL LECTURES
OPENING LECTURE
18:45 – 19:30
Nanoskopie mit fokussiertem Licht
S.W. Hell, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen/D
PLENARY LECTURES
Friday, 15 May 2015
8:30 – 9:15
13:30 – 14:15
Bottom up aspects of solvation in spectroscopy and chemistry: the right answers
for the right reasons
M.A. Johnson, Yale University, New Haven, CT/USA
Protein hydration shells: dynamics and biochemical role
D. Laage, École normale supérieure, Paris/F
8:30 – 9:15
13:30 – 14:15
The role of water in bioprocesses: from fundamental insight to drug design
I. Sagi, Weizman Institute of Science, Rehovot/IL
Structure and dynamics of water and ice at interfaces
A. Michaelides, University College London/UK
FULL LECTURES
Friday, 15 May 2015
9:30 – 10:10
Ions and water: understanding solvation at the air-water interface
H. Allen, The Ohio State University, Columbus, OH/USA
10:10 – 10:50
The importance of the solvent in the catalytic conversion of biomass
F. Schüth, MPI für Kohlenforschung, Mülheim/D
11:10 – 11:50
Beyond the pairwise additive approximation: new polarization models of water for bulk and
solvation properties
T. Head-Gordon, University of California, Berkeley, CA/USA
11:50 – 12:30
On the role of solvation in industrial processes
R. Franke, Evonik Industries AG, Marl/D
14:30 – 15:10
Water on oxides – structure, dynamics, reactions
U. Diebold, TU Wien/A
15:10 – 15:50
Quantum mechanics in a glass of water
T. Kühne, Universität Paderborn/D
16:10 – 16:50
Understanding the mechanisms of proton transport in hydrogen bonded media from first principles
molecular dynamics
M.E. Tuckerman, New York University, NY/USA
09:30 – 10:10
Quantum mechanical effects in liquid water
D. Manolopoulos, University of Oxford/UK
11:10 – 11:50
Decoding hydration dynamics on protein and lipid membrane surfaces
S.-I. Han, University of California Santa Barbara, CA/USA
11:50 – 12:30
Counting, switching and sensing – tools in single-molecule microscopy
D. Herten, Universität Heidelberg/D
11:50-12:30
From UHV to the solid/liquid interface: probing water adsorption, surface reconstruction
and dynamics on α-Al2O3
H. Kirsch, Y. Tong, R.K. Campen, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D
14:30 – 15:10
Bond making and breaking between carbon, nitrogen and oxygen in electrocatalysis
M. Koper, Leiden University/NL
52
LECTURE PROGRAMME
Saal 3
12:00 – 15:00
KARRIEREFORUM (see page 87, in German only)
15:00 – 16:00
ORDENTLICHE MITGLIEDERVERSAMMLUNG (nur für Mitglieder der DBG, in German only)
Audimax
Chair: J. Sauer
16:30 – 18:30
OPENING CEREMONY (in German only)
Chair: D. Marx
18:45 – 19:30
OPENING LECTURE (in German only)
Nanoskopie mit fokussiertem Licht
S.W. Hell, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen/D
20:00 – 23:00
WELCOME DINNER (Mensa)
53
LECTURE PROGRAMME
Friday, 15 May 2015
Morning
AUDIMAX
Chair
P. Nürnberger, Ruhr-Universität Bochum/D
8:30
PLENARY LECTURE
Bottom up aspects of solvation in spectroscopy and chemistry: the right answers for the right reasons
Chair
9:30
AUDIMAX
Saal 1
Solvation Science (Main Topic)
Soft Matter and Polymers
W. Sander, Ruhr-Universität Bochum/D
R. von Klitzing, TU Berlin/D
FULL LECTURE
Ions and water: understanding solvation at the air-water interface
H. Allen, The Ohio State University, Columbus, OH/USA
9:50
Molecular dynamics simulation of sulfone linked sulfonic acid
dimers in DMSO-water mixtures
A. Narayanan Krishnamoorthy, J. Smiatek, C. Holm, Universität Stuttgart/D
Non-ideal mixing of hydrogen bonding in protic ionic liquids:
low frequency spectroscopy, molecular dynamics simulations and
lattice models
D. Paschek, K. Fumino, A.-M. Bonsa, B. Golub, R. Ludwig,
Universität Rostock/D
10:10
Quantum dynamics of molecular reactions directed by the solvent
cage
S. Thallmair, J.P.P. Zauleck, R. de Vivie-Riedle, Universität München/D
Is the ternary system water – [BMIm]PF6 - TX-100 a true
microemulsion?
H. Bilgili, M. Bürger, J. Porada, Universität Stuttgart/D
10:30
Auger electron spectroscopy of liquid water: The role of
intermolecular electronic relaxation and proton transfer
N. Kryzhevoi, Universität Heidelberg/D; P. Slavicek, Institute of Chemical
Technology, Prague/CZ; B. Winter, Helmholtz Zentrum Berlin/D;
L.S. Cederbaum, Universität Heidelberg/D
Tuning microemulsions for organic synthesis – reactands‘ influence
on the phase behavior
M. Brugnoni, J. Yang, J. Wölk, Universität zu Köln/D; T. Sottmann,
Universität Stuttgart/D; R. Strey, Universität zu Köln/D
10:50
Chair
11:10
COFFEE BREAK
AUDIMAX
Saal 1
Soft Matter and Polymers
J. Behler, Ruhr-Universität Bochum/D
J. Porada, Universität Stuttgart/D
FULL LECTURE
Beyond the pairwise additive approximation: new polarization
models of water for bulk and solvation properties
T. Head-Gordon, University of California, Berkeley, CA/USA
How hollow are thermoresponsive, hollow nanogels?
W. Richtering, J. Dubbert, RWTH Aachen/D; M. Karg, Universität
Bayreuth/D; J.S. Pedersen, Aarhus University/DK
11:50
Supra-additive slowdown of water rotation by outer-sphere ion
pairs of densely charged ions
A. Vila Verde, R. Lipowsky, MPI of Colloids and Interfaces, Potsdam/D
Light-driven manipulation: opto-mechanical effect in spherical and
rod-shaped colloidal inclusions in a nematic liquid crystal
A. Eremin, H. Nádasi, R. Stannarius, P. Hirankittiwong, N. Chattham,
Universität Magdeburg/D; H. Takezoe, Tokyo Institute of Technology/J
12:10
Ultrafast charge transfer to solvent dynamics in liquid-to-supercritical water
A. Gehrmann, J. Lindner, P. Vöhringer, Universität Bonn/D
Synthesis and investigation of asymmetric, viscoelastic microswimmers with a propulsion based on chemical reactions
M. Pella, H. Rehage, TU Dortmund/D
11:30
12:30
54
Gel structure of aqueous dispersions of surfactant/fatty alcohol
mixtures
F. Grewe, Universität Paderborn/D; F. Polzer, Humboldt-Universität zu
Berlin/D; G. Goerigk, Helmholtz-Zentrum Berlin/D; S. Eriksson,
D. Topgaard, Lund University/S; C. Schmidt, Universität Paderborn/D
LECTURE PROGRAMME
Morning
Friday, 15 May 2015
AUDIMAX
Chair
PLENARY LECTURE
Bottom up aspects of solvation in spectroscopy and chemistry: the right answers for the right reasons
8:30
Saal 2a
Saal 2b
Solids and Nano-sized Matter
Synthesis of nanocrystals and quantum dots
Electrochemistry and Energy
N. Bigall, Universität Hannover/D
M. Muhler, Ruhr-Universität Bochum/D
Chair
Solution based synthesis of nonlinear optical nano-niobate crystals A novel tool to investigate electrochemical interfaces on the
nanoscale: EC-TERS
A. Düttmann, C. Kijatkin, M. Imlau, J. Shirdel, K. Kömpe, Universität
N. Martin Sabanes, K.F. Domke, MPI for Polymer Research, Mainz/D
Osnabrück/D
9:30
Controlling charge carrier overlap between ZnSe/CdS in type-II
quantum dots
K. Boldt, A. Eychmüller, TU Dresden/D
Synchrotron based operando study towards structure-activity
relationships of model electrocatalysts for water splitting
A. Goryachev, J.P. Hofmann, Eindhoven University of Technology/NL;
F. Carla, J. Drnec, W.G. Onderwaater, ESRF, Grenoble/F; P.P.T. Krause,
Universität Gießen/D; A.H. Wonders, E.J.M. Hensen, Eindhoven
University of Technology/NL
9:50
High quality warm-white LEDs using QD-salt mixed crystals based
on a model-experimental feedback approach
M. Adam, TU Dresden/D; T. Erdem, Bilkent University, Ankara/TR;
G.M. Stachowski, TU Dresden/D; Z. Soran-Erdem, H.V. Demir, Bilkent
University, Ankara/TR; N. Gaponik, A. Eychmüller, TU Dresden/D
Photoelectrochemical screening of water splitting catalysts
D. Kimmich, C. Dosche, G. Wittstock, Universität Oldenburg/D
10:10
Size control of ß-NaGdF4 nanocrystals by varying the sodium
content of α-NaxGdF3+x precursor particles
S. Dühnen, M. Haase, Universität Osnabrück/D
Repassivation investigations on aluminium: physical chemistry of
the passive state
T.O. Nagy, M. Weimerskirch, U. Pacher, W. Kautek, Universität Wien/A
10:30
COFFEE BREAK
10:50
Saal 2a
Saal 2b
Nano-sized Matter
Electrochemistry and Energy
D. Samuelis, Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG, Hanau/D
F. La Mantia, Ruhr-Universität Bochum/D
Chair
Tuning the composition of colloidal nanocrystals via cation
exchange reactions
P. Adel, D. Dorfs, Universität Hannover/D
Influence of ligands on the mobility of nanoparticles in an electric
field
S. Koenen, C. Streich, S. Barcikowski, Universität Duisburg-Essen/D
11:10
Investigation of the interaction of gold and silver nanoparticles of
different morphology with human skin and skin cells
C. Graf, D. Nordmeyer, FU Berlin/D; F. Rancan, S. Ahlberg, A. Vogt,
J. Lademann, Charité-Universitätsmedizin, Berlin/D; C. Sengstock,
M. Köller, Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil,
Bochum/D; J. Diendorf, M. Epple, Universität Duisburg-Essen/D;
J. Raabe, Paul Scherrer Institut, Villigen/CH; E. Rühl, FU Berlin/D
The essential role of solvation science for battery technology
M. Korth, Universität Ulm/D
11:30
Aerogele und Kryogele aus Kolloidalen Nanopartikeln
A. Freytag, S. Sánchez Paradinas, N.C. Bigall, Universität Hannover/D
Synthesis and characterization of solid proton conductors
C.F. Seidler, M. Einermann, C. Müller, Universität Oldenburg/D;
M. Feyand, Universität Kiel/D; J. Lippke, Universität Hannover/D;
T. von Zons, A. Godt, Universität Bielefeld/D; P. Behrens, Universität
Hannover/D; N. Stock, Universität Kiel/D; M. Wark, Universität
Oldenburg/D
11:50
Tailoring 2D materials by colloidal means: ultrathin InSe nanosheets Monte-Carlo based simulations on the mixed ionic-electronic
transport during electro-thermal poling
J. Lauth, TU Delft/NL; F.E.S. Gorris, Universität Hamburg/D;
M. Schäfer, K.-M. Weitzel, Universität Marburg/D
M.S. Khoshkhoo, T. Chassé, Universität Tübingen/D; W. Friedrich,
V. Paulava, A. Meyer, A. Kornowski, C. Klinke, Universität Hamburg/D;
M. Scheele, Universität Tübingen/D; H. Weller, Universität Hamburg/D
12:10
12:30
55
LECTURE PROGRAMME
Friday, 15 May 2015
Morning
AUDIMAX
Chair
8:30
PLENARY LECTURE
Bottom up aspects of solvation in spectroscopy and chemistry:
the right answers for the right reasons
Saal 3
Chair
J. Strunk, Ruhr-Universität Bochum/D
9:30
Ein Blick in die automobile Entwicklung: Abgassensorik und
Li-Ionen-Akkumulator
H. Reinshagen, Robert Bosch GmbH, Bamberg/D
9:50
Insights into the development of industrial production processes for
solid-state lithium batteries
H. Buschmann, SCHMID Energy Systems GmbH, Dunningen/D
10:10
10:30
10:50
FULL LECTURE
The importance of the solvent in the catalytic conversion of
biomass
F. Schüth, MPI für Kohlenforschung, Mülheim/D
COFFEE BREAK
Saal 3
Chair
M. Peuckert, Infraserv GmbH & Co. Höchst KG, Frankfurt/D
11:10
Teaching an old dog new tricks: modifying material properties of
fused silica
B. Franz, Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG, Hanau/D
11:30
Utilizing increased solubility in lyotropic liquid crystalline phases for
industrial applications
N. Schelero, Clariant Produkte Deutschland GmbH, Frankfurt/D
11:50
FULL LECTURE
On the role of solvation in industrial processes
R. Franke, Evonik Industries AG, Marl/D
12:10
12:30
56
LECTURE PROGRAMME
Friday, 15 May 2015
Afternoon
AUDIMAX
L. Schäfer, Ruhr-Universität Bochum/D
Chair
PLENARY LECTURE
13:30
AUDIMAX
Saal 1
M. Tolan, TU Dortmund/D
A. Bande, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH/D Chair
FULL LECTURE
Water on oxides – structure, dynamics, reactions
U. Diebold, TU Wien/A
Water solvation dynamics near hydrophic groups probed by
femtosecond fluorescence Stokes shift measurements
M. Gerecke, C. Richter, N. Ernsting, Humboldt-Universität zu Berlin/D
Enhancing intermolecular perturbation theory
G. Jansen, Universität Duisburg-Essen/D
14:30
N-electron valence perturbation theory for DMRG calculations
M. Römelt, Ruhr-Universität Bochum/D; G.K.L. Chan, Princeton
University, NJ/USA
14:50
FULL LECTURE
Quantum mechanics in a glass of water
T. Kühne, Universität Paderborn/D
15:10
15:30
Structure and dynamics of the hydration shell of biological ions at
the molecular level probed by IR spectroscopy
O. Dopfer, TU Berlin/D
COFFEE BREAK
15:50
AUDIMAX
Saal 1
E. Spohr, Universität Duisburg-Essen/D
J. Paier, Humboldt-Universität zu Berlin/D
Chair
FULL LECTURE
Understanding the mechanisms of proton transport in hydrogen
bonded media from first principles molecular dynamics
M.E. Tuckerman, New York University, NY/USA
QM/MM study on ribose-protonated base-excision DNA-repair
K. Sadeghian, D. Flaig, I. Blank, C. Ochsenfeld, Universität München/D
16:10
Quantum chemical characterization of quinoidal bithiophene
N. Elfers, F. Dinkelbach, C.M. Marian, Universität Düsseldorf/D
16:30
Ultrafast bimolecular reactions faster than the diffusion limit
R. Wilcken, S. Heimann, E. Riedle, Universität München/D
Hydration and hydrolysis in the dealumination and desilicaction of
two-dimensional zeolites
I. Goikoetxea, J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
16:50
From water binding enthalpies to an absolute electrochemical scale: Insight into biomolecular function via adaptive resolution
results from UV and electron capture dissociation experiments
simulations
S. Heiles, Universität Gießen/D; M.J. DiTucci, R.J. Cooper, E.R. Williams, A.C. Fogarty, R. Potestio, K. Kremer, MPI für Polymerforschung, Mainz/D
University of California, Berkeley, CA/USA
17:10
Gas phase vibrational spectroscopy of small protonated water
Full-dimensional quantum dynamics and spectroscopy of
clusters measured into the terahertz spectral range (200-1200 cm-1) ammonia isotopomers
T.K. Esser, Universität Leipzig/D; S. Gewinner, W. Schöllkopf, N. Heine,
C. Fabri, R. Marquardt, M. Quack, ETH Zurich/CH
M.R. Fagiani, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D; H. Knorke,
K.R. Asmis, Universität Leipzig/D
17:30
AUDIMAX Foyer
PO STE R SE S S I O N & P O S T ER D I N N ER
18:00 – 19:30 Poster (even numbers)
19:30 – 21:00 Poster (odd numbers)
18:00
–
22:00
57
LECTURE PROGRAMME
Friday, 15 May 2015
Afternoon
AUDIMAX
Chair
13:30
PLENARY LECTURE
Saal 2a
Saal 2b
Chair:
A. Mews, Universität Hamburg/D
R.K. Campen, Fritz-Haber-Institut Berlin/D
14:30
Replacement of Ca ions by alkali ions – charge conservation
versus particle density conservation
A. Mager, Universität Marburg/D; P.V. Menezes, Universität Marburg/IND;
J. Zakel, M. Schäfer, K.-M. Weitzel, Universität Marburg/D
Reactions in the liquid phase studied with X-ray photoelectron
spectroscopy
F. Maier, P. Wasserscheid, H.-P. Steinrück, Universität ErlangenNürnberg/D
14:50
Local structure of room-temperature superionic Ag-GeSe3 glasses
studied by anomalous X-ray scattering
J.R. Stellhorn, W.-C. Pilgrim, Universität Marburg/D; S. Hosokawa,
Kumamoto University/J; Y. Kawakita, J-PARC Center, Tokai/J
Electronic transport through ultrathin carbon nanomembranes by
using Ga2O3/EGaIn electrodes and conductive probe atomic force
microscopy
X. Zhang, P. Penner, E. Marschewski, Universität Bielefeld/D; F. Behler,
Universität Oldenburg/D; P. Angelova, A. Beyer, Universität Bielefeld/D;
J. Christoffers, Universität Oldenburg/D; A. Gölzhäuser, Universität
Bielefeld/D
15:10
Photoswitching in thin films of metal-organic frameworks: optically
Fabrication of tunable Janus particles
[G. Mane], E. Passas-Lagos, J. Akilavasan, F. Marlow, MPI für Kohlenfor- triggered release from nanoporous containers
L. Heinke, Z. Wang, C. Wöll, Karlsruher Institut für Technologie (KIT),
schung, Mülheim an der Ruhr/D
Eggenstein-Leopoldshafen/D
15:30
Luminescence upconversion properties of CeZrO2:Yb,Er –
Sub-30fs pulse laser irradiation area dependence of the modification
nanoparticles co-doped with Eu
behaviour of steel, silicon and polystyrene
A. Menski, A. Beqiraj, P.-A. Primus, M.U. Kumke, Universität Potsdam/D A. Naghilou, O. Armbruster, Universität Wien/A; M. Kitzler, TU Wien/A;
W. Kautek, Universität Wien/A
++
15:50
Chair:
COFFEE BREAK
Saal 2a
Saal 2b
S. Indris, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)/D
H. Marbach, Universität Erlangen-Nürnberg/D
16:10
High resolution polarized Raman scattering study on multiferroic
MnWO4
F. Ziegler, H. Gibhardt, J. Leist, Universität Göttingen/D; P. Becker,
L. Bohatý, Universität zu Köln/D; G. Eckold, Universität Göttingen/D
Detailed statistical contact angle analyses; „slow moving“ drops on
silicon oxide surfaces
M. Schmitt, J. Grub, F. Heib, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
16:30
Independently blinking bands in the spectra of single CdSe
nanowires
A. Reich, D. Franz, C. Strelow, Universität Hamburg/D; Z. Wang,
Universität Zürich/CH; T. Kipp, A. Mews, Universität Hamburg/D
Investigations on bonding mechanism and orientation of phthalic
acid on MgO(100)/Ag(100)
Q. Tariq, M. Franke, M. Röckert, H.-P. Steinrück, O. Lytken, Universität
Erlangen-Nürnberg/D
16:50
Phonon impact on energy transfer processes in double quantum
dots
A. Bande, Helmholtz-Zentrum Berlin/D
Dissociation of formic acid on metal oxide surfaces probed by
UHV-IRRAS and complimentary techniques
H. Noei, DESY-Nanolab, Hamburg/D; Y. Wang, M. Muhler, Ruhr-Universität
Bochum/D; M. Buchholz, C. Wöll, Karlsruhe Institute of Technology/D;
O. Gamba, G. Parkinson, U. Diebold, TU Wien/A; A. Stierle, DESYNanolab, Hamburg/D
17:10
Optical properties of transition metal dichalcogenides investigated
by nano-FTIR spectroscopy and near-field microscopy
G. Ulrich, P. Patoka, FU Berlin/D; P. Hermann, B. Kästner, PhysikalischTechnische Bundesanstalt, Berlin/D; A. Nguyen, University of California
Riverside, CA/USA; T. Scott, University of Nebraska, Lincoln, NE/USA;
A. Hoehl, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Berlin/D; L. Bartels,
University of California Riverside, CA/USA; P. Dowben, University of
Nebraska, Lincoln, NE/USA; G. Ulm, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Berlin/D; E. Rühl, FU Berlin/D
Formic acid on ZnO(10-10): a combined quantum chemical and
infrared absorption reflection spectroscopy investigation
Q. Li, K. Fink, M. Buchholz, C. Wöll, Karlsruher Institut für Technologie
(KIT)/D
17:30
Ab initio calculation of the attempt frequency for oxygen diffusion in Modelling of air exposed titanium dioxide
pure and samarium doped ceria
W. Friedrichs, N. Geist, W. Langel, Universität Greifswald/D
J. Koettgen, T. Zacherle, S. Grieshammer, M. Martin, RWTH Aachen/D
AUDIMAX Foyer
18:00
–
22:00
58
PO ST ER S ES S I O N & P O S T ER D I N N ER
LECTURE PROGRAMME
Afternoon
Friday, 15 May 2015
AUDIMAX
Chair
PLENARY LECTURE
13:30
Saal 3
Award and
Hot Topics
J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
Chair:
14:30
Ewald-Wicke-Preis*
Transfer models for cosolute effects on protein stability
B. Moeser, D. Horinek, Universität Regensburg/D
14:50
Unraveling photochemical reaction pathways of diphenylcarbene in
solvent mixtures
J. Knorr, Ruhr-Universität Bochum/D; S. Schott, Universität Würzburg/D;
P. Costa, W. Sander, P. Nürnberger, Ruhr-Universität Bochum/D
15:10
Chirality as probe for intermolecular interactions: VCD spectroscopic
studies on solvation
C. Merten, Ruhr-Universität Bochum/D
15:30
COFFEE BREAK
15:50
Saal 3
Experimental Techniques
S. Ebbinghaus, Ruhr-Universität Bochum/D
Chair:
Three-dimensional chiral discrimination in the gas phase:
CD-REMPI
J.H.T. Lepelmeier, K. Titze, [A. Kartouzian], U. Boesl, U. Heiz,
TU München, Garching b. München/D
16:10
Solid-state dynamic nuclear polarization using endogenous
paramagnetic sites
B. Corzilius, Universität Frankfurt/D
16:30
Synchrotron-based high resolution THz spectroscopy between 0.8
and 3 THz of molecules of atmospheric and interstellar interest
S. Albert, S. Bauerecker, I. Bolotova, ETH Zurich/CH; Ph. Lerch,
Paul-Scherrer-Institute, Villigen/CH; M. Quack, ETH Zurich/CH;
A. Wokaun, Paul-Scherrer-Institute, Villigen/CH
16:50
Controlled samples for molecular-frame experiments
D. Horke, N. Teschmit, Z. Huang, N. Roth, J. Küpper, Deutsches
Elektronen-Synchrotron, Hamburg/D
17:10
Excitation of whispering gallery modes in acoustically levitated
droplets
C. Warschat, BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung,
Berlin/D; U. Panne, Humboldt-Universität zu Berlin/D and BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin/D; J. Riedel,
BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin/D
17:30
AUDIMAX Foyer
POSTER S E SSIO N & PO STE R D IN N E R
18:00
–
22:00
* in German only
59
LECTURE PROGRAMME
Morning
AUDIMAX
Chair
M. Havenith, Ruhr-Universität Bochum/D
8:30
PLENARY LECTURE
I. Sagi, Weizmann Institute of Science, Rehovot/IL
Chair
9:30
Audimax
Saal 1
Chemical Dynamics and Kinetics
M. Heyden, MPI für Kohlenforschung, Mülheim/D
E. Aziz, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH/D
FULL LECTURE
Quantum mechanical effects in liquid water
D. Manolopoulos, University of Oxford/UK
Photoinduced energy transfer processes in squaraine polymers:
the solvent makes the difference
C. Lambert, S. Völker, F. Koch, A. Schmiedel, M. Holzapfel, T. Brixner,
Universität Würzburg/D
9:50
Generation of high-valent iron: photophysics and photochemistry
J. Torres-Alacan, P. Vöhringer, Universität Bonn/D
10:10
Size effects in MgO cube dissolution
S. Baumann, Universität Erlangen-Nürnberg/D; J. Schneider, University
of Salzburg/A; A. Sternig, Universität Erlangen-Nürnberg/D; D. Thomele,
University of Salzburg/A; S. Stankic, CNRS Institute of Nanosciences,
Paris/F; T. Berger, University of Salzburg/A; H. Grönbeck, Chalmers University of Technology, Göteborg/S; O. Diwald, University of Salzburg/A
Quantum mechanical tunneling of atoms in water, biochemistry and
astrochemistry
T.P.M. Goumans, Universiteit Leiden/NL; S. Alvarez-Barcia, Universidade
de Vigo/E; J.B. Rommel, J. Kästner, Universität Stuttgart/D
10:30
Solvent polarity and hydrogen bonding capabilities modulate the
ultrafast vibrational dynamics of thiocyanate (SCN)
L. van Wilderen, D. Kern-Michler, H.M. Müller-Werkmeister,
J. Bredenbeck, Universität Frankfurt/D
How can solvent effects be considered in computational vibrational
spectroscopy?
S. Luber, University of Zurich/CH
10:50
Chair
11:10
COFFEE BREAK
Audimax
Saal 1
R. Winter, TU Dortmund/D
M. Schnell, MPI für Struktur und Dynamik der Materie, Hamburg/D
FULL LECTURE
Decoding hydration dynamics on protein and lipid membrane
surfaces
S.-I. Han, University of California Santa Barbara, CA/USA
11:30
Is 2-methylfuran a clean biofuel?
A. Lucassen, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig/D;
K. Moshammer, Sandia National Laboratories, Livermore, CA/USA;
C. Togbe, CNRS, Orleans/F; K. Kohse-Höinghaus, Universität Bielefeld/D;
N. Hansen, Sandia National Laboratories, Livermore, CA/USA
11:50
Atomistic modeling of electro-oxidation of methanol with implicit
solvation method
S. Sakong, A. Groß, Universität Ulm/D
12:10
What a difference a methyl-group position makes: hydration
of 1,1- and 1,3-dimethylurea
V. Agieienko, Kharkiv National University/UA; D. Horinek, R. Buchner,
Universität Regensburg/D
12:30
Nonadiabatic effects in the photodissociation dynamics of
halogenated thiophenes and low-symmetry transition metal
complexes
B. Marchetti, University of Bristol/UK; T.N.V. Karsili, TU München/D;
M.N.R. Ashfold, University of Bristol/UK
FULL LECTURE
Counting, switching and sensing – tools in single-molecule
microscopy
D.-P. Herten, Universität Heidelberg/D
* in German only
60
LECTURE PROGRAMME
Morning
AUDIMAX
Chair
PLENARY LECTURE
8:30
Saal 2a
Saal 2b
Molecular Structure
M.A. Suhm, Universität Göttingen/D
M. Sterrer, Universität Graz/A
Chair
Chiral mixture analysis using microwave three-wave mixing
V.A. Shubert, D. Schmitz, A. Krin, M. Schnell, MPI für Struktur und
Dynamik der Materie, Hamburg/D
Manipulating electron transfer reactions at metal surfaces
T. Schäfer, A.M. Wodtke, N. Bartels, D.P. Engelhart, R.J.V. Wagner,
B.C. Krüger, Universität Göttingen/D
9:30
First-principles sampling and representation of a reduced
molecular potential-energy surface
A. Supady, M. Scheffler, C. Baldauf, Fritz-Haber-Institut der MPG,
Berlin/D
XPS, NEXAFS and TPD study of the adsorption and reactions of
phthalic acid on Ag(100)
M. Franke, Q. Tariq, M. Röckert, H.-P. Steinrück, O. Lytken, Universität
Erlangen-Nürnberg/D; F. Marchini, F. Williams, University of Buenos
Aires/RA
9:50
Time-resolved step-scan FTIR investigations on di- and trinuclear
transition metal complexes in solution and in solid state
M. Zimmer, F. Rupp, TU Kaiserslautern/D; D. Volz, W. Klopper,
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)/D; R. Diller, TU Kaiserslautern/D;
S. Bräse, F. Breher, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)/D;
M. Gerhards, TU Kaiserslautern/D
Concerted thermal-plus-electronic non-local desorption of
chlorobenzene from Si(111)-7×7 in the STM
T.L. Pan, Ruhr-Universität Bochum/D; P.A. Sloan, University of Bath/UK;
R.E. Palmer, University of Birmingham/UK
10:10
Exploration of the diastereospecific conformational properties of
neutral, protonated and radical cation forms of cis and trans
aminoindanol
A. Bouchet, J. Klyne, TU Berlin/D; A. Zehnacker, CNRS, Orsay/F and
Université Paris Sud/F; O. Dopfer, TU Berlin/D
Nanomechanics of bidentante thiolate ligands on gold surfaces
M. Zoloff Michoff, J. Ribas-Arino, D. Marx, Ruhr-Universität Bochum/D
10:30
COFFEE BREAK
10:50
Saal 2a
Saal 2b
Hot Topics
M. Römelt, Ruhr-Universität Bochum/D
M. Gottfried, Universität Marburg/D
Chair
Electron-transfer rates beyond Marcus theory: a nonadiabatic
ring-polymer molecular dynamics approach
J.O. Richardson, M. Thoss, Universität Erlangen-Nürnberg/D
Hydration and hydrolysis of Fe3O4(111) surfaces: how electronic
structure affects their wetting characteristics
J. Paier, X. Li, J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
11:10
MD-simulations of the pressure induced amorphisation of ice
M. Jehser, K. Fitzek, G. Zifferer, Universität Wien/A
Structure/property-correlation of surfactant-protein mixtures at
liquid interfaces
P. Degen, M. Paulus, M. Tolan, TU Dortmund/D
11:30
Structural diversity of SURGELs: chemical synthesis and
bio-application
S. Schmitt, M. Tsotsalas, H. Gliemann, C. Wöll, Karlsruher Institute of
Technology (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen/D
FULL LECTURE
From UHV to the solid/liquid interface: probing water adsorption,
surface reconstruction and dynamics on α-Al2O3
H. Kirsch, Y. Tong, R.K. Campen, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D
11:50
12:10
Adsorption of water on magnetite: mechanism and energetics
P. Dementyev, F. Ivars, S. Schauermann, H.-J. Freund, Fritz-HaberInstitut der MPG, Berlin/D
12:30
* in German only
61
LECTURE PROGRAMME
Morning
AUDIMAX
Chair:
8:30
PLENARY LECTURE
The role of water in bioprocesses: from fundamental insight
to drug design
Saal 3
Chair
B. Keller, FU Berlin/D
9:30
Electrochemically-induced femtosecond 2D-IR spectroscopy:
development and application
Y. El Khoury, L. Van Wilderen, J. Bredenbeck, Universität Frankfurt/D
9:50
Osmolyte effects: impact on the aqueous solution around macromolecules
J. Smiatek, Universität Stuttgart/D
10:10
Pressure modulation of the enzymatic activity of phospholipase A2
S. Suladze, M. Jaworek, S. Grobelny, R. Winter, TU Dortmund/D
10:30
Excluded volume effects in the living cell
D. Gnutt, M. Gao, O. Brylski, Ruhr-Universität Bochum/D; M. Heyden,
MPI für Kohlenforschung, Mühlheim/D; S. Ebbinghaus, Ruhr-Universität
Bochum/D
10:50
COFFEE BREAK
Saal 3
Chair
C. Riehn, TU Kaiserslautern/D
11:10
Decoding plasticity within large intrinsically disordered polymer like
protein complexes
E. Lemke, European Molecular Biology Laboratory (EMBL), Heidelberg/D
11:30
DNA origami functional nano-devices
P. Tinnefeld, TU Braunschweig/D
11:50
Induction of coacervation in therapeutic monoclonal antibody
systems
K. Reiche, A. Blume, P. Garidel, Universität Halle-Wittenberg/D
12:10
Protein complexes from MD simulations: the rope-pulling game of
tapasin and histocompatibility molecules
O. Fisette, L. Schäfer, Ruhr-Universität Bochum/D
12:30
LUNCH BREAK
(12:30 – 13:30 Mitgliederversammlung AG Bunsen-Karriereforum*,
Raum 82)
* in German only
62
LECTURE PROGRAMME
Afternoon
AUDIMAX
K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D
Chair
PLENARY LECTURE
13:30
Audimax
Saal 1
A. Erbe, MPI für Eisenforschung GmbH, Düsseldorf/D
T. Schäfer, Universität Göttingen/D
Chair
FULL LECTURE
Bond making and breaking between carbon, nitrogen and oxygen
in electrocatalysis
M. Koper, Leiden University/NL
Ultrafast radiationless dynamics of acetone and cyclohexanone in
the S1 (nϖ*) and the 3s, 3p and 3d Rydberg states
O. Hüter, N. Helle, F. Temps, Universität Kiel/D
14:30
Angular distribution of electron and photon emission from isolated
SiO2 nanoparticles excited by femtosecond laser pulses
I. Halfpap, E. Antonsson, C. Raschpichler, V. Mondes, J. Plenge,
B. Langer, E. Rühl, FU Berlin/D
14:50
Water on MgO(001) and CaO(001) – monolayers, ice, hydroxylation
M. Sterrer, Universität Graz/A; Y. Fujimori, X. Zhao, S. Levchenko,
M. Scheffler, X. Shao, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D; N. Nilius,
Universität Oldenburg/D; H.-J. Freund, Fritz-Haber-Institut der MPG,
Berlin/D
Photophysic of ruthenium dyes intercalating in DNA
C. Reichardt, Universität Jena/D; M. Stephenson, S.A. McFarland,
Acadia University, Wolfville/CDN; B. Dietzek, Universität Jena/D
15:10
Ab initio investigation of the water/MgO(001) interface
M. Oncak, R. Wlodarczyk, J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
Imaging controlled complex molecules "from within"
S. Trippel, J. Wiese, J. Küpper, Deutsches Elektronen-Synchrotron,
Hamburg/D
15:30
AUDIMAX
CLOSING CEREMONY
poster awards ceremony
16:00
63
LECTURE PROGRAMME
Afternoon
AUDIMAX
Chair
13:30
PLENARY LECTURE
Chair
Saal 2a
Saal 2b
Hot Topics
Catalysis
A. Fielicke, Fritz-Haber-Institut Berlin/D
J. Libuda, Universität Erlangen-Nürnberg/D
14:30
Molecular dynamics simulations of liquid water by dispersioncorrected neural network potentials
T. Morawietz, Ruhr-Universität Bochum/D; A. Singraber, C. Dellago,
Universität Wien/A; J. Behler], Ruhr-Universität Bochum/D
The mechanism of CO oxidation over gold loaded ceria:
a combined operando spectroscopic approach
C. Schilling, M. Lohrenscheit, C. Hess, TU Darmstadt/D
14:50
Ultrafast electron dynamics in liquid and gas phase water
I. Jordan, M. Huppert, S. Hartweg, H.J. Wörner, ETH Zurich/CH
Charge transport in selective oxidation catalysts
M. Eichelbaum, A. Wernbacher, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D;
M. Hävecker, Helmholtz Centre Berlin/D; C. Heine, Fritz-Haber-Institut
der MPG, Berlin/D; F. Rosowski, BasCat, UniCat BASF JointLab,
Berlin/D; R. Schlögl, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D
15:10
Observing solute-solvent interactions with simultaneous ultrafast
X-ray spectroscopies and X-ray scattering
W. Gawelda, T. Assefa, A. Britz, A. Galler, D. Khakhulin, C. Bressler,
European XFEL, Hamburg/D
Gas phase reactions of CaxMnyOz+ clusters provide insight into
the catalytic water oxidation in photosystem II
S.M. Lang, Universität Ulm/D; I. Fleischer, Universtiät Ulm/D;
T.M. Bernhardt, Universität Ulm/D
15:30
Ultrafast expansion dynamics of supercritical water probed by
picosecond time-resolved photoelectron spectroscopy
T. Gladytz, B. Abel, K.R. Siefermann, Leibniz Institute of Surface Modification (IOM), Leipzig/D
Supporting of ligand-free gold nanoparticles on titania and its
catalytic activity in liquid-phase oxidation of ethanol
S. Reichenberger, S. Barcikowski, P. Wagener, Universität DuisburgEssen/D; W. Dong, H. Ruland, M. Muhler, Ruhr-Universität Bochum/D
AUDIMAX
16:00
64
CLOSING CEREMONY
LECTURE PROGRAMME
Afternoon
AUDIMAX
Chair
PLENARY LECTURE
13:30
Saal 3
Funding Symposium
J. Ränsch, Ruhr-Universität Bochum/D
Chair
DFG: J. Kowol-Santen, Bonn/D*
14:30
DAAD: H. Finken, Bonn/D*
14:45
AvH: G. Limberg, Bonn/D*
15:00
EU: N.N.*
15:15
Moderated Discussion: J. Ränsch, Bochum/D*
15:30
AUDIMAX
16:00
CLOSING CEREMONY
* in German only
65
POSTER PROGRAMME
1. Solvation Science (main topic)
P1-01
Femtosecond time-resolved two-photon photoemission spectroscopy of C6H5F/D2O/Cu(111)
I. Agarwal, Universität Duisburg-Essen/D; P. Auburger, Universität Erlangen-Nürnberg/D; I. Avigo, Universität
Duisburg-Essen/D; C. Betram, Ruhr-Universität Bochum/D; A.S. Sayed, M. Ligges, P. Zhou, Universität DuisburgEssen/D; M. Bockstedte, Universität Erlangen-Nürnberg/D; K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D;
U. Bovensiepen, Universität Duisburg-Essen/D
P1-02
The simplest hydrophobic molecule in water
M. Smiechowski, Gdansk University of Technology/PL
P1-03
Solvation behavior of sulfonate polyelectrolytes: some implications for macromolecular properties
J. Smiatek, A.N. Krishnamoorthy, Universität Stuttgart/D; A. Wohlfarth, MPI für Festkörperforschung, Stuttgart/D;
C. Holm, Universität Stuttgart/D
P1-04
Investigation of antifreeze proteins using vibrational and phase-sensitive sum frequency generation
K. Meister, S. Strazdaite, FOM Institute AMOLF, Amsterdam/NL; L.L.C. Olijve, Eindhoven University of Technology/NL;
S. Lotze, FOM Institute AMOLF, Amsterdam/NL; A.L. DeVries, University of Illinois, Urbana-Champaign, IL/USA;
J. Duman, University of Notre Dame, IN/USA; I.K. Voets, Eindhoven University of Technology/NL; H.J. Bakker,
FOM Institute AMOLF, Amsterdam/NL
P1-05
Storage, transport, release: heme versatility in nitrite reductase electron transfer studied by molecular
dynamics simulations
A. Bauss, T. Koslowski, Universität Freiburg/D
P1-06
Single-conformation spectroscopy on two diastereomeric cyclic model peptides
L.J.B. Wollny, N. Berger, W. Sander, C.W. Müller, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-07
Water structure and solvation of osmolytes at high hydrostatic pressure: bulk water and TMAO solutions at
10 kbar versus 1 bar
S. Imoto, H. Forbert, D. Marx, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-08
Structure and dynamics of water in the vicinity of ionic liquids: NMR and molecular dynamics simulation
studies
M. Strauch, D. Kerlé, T. Köddermann, D. Michalik, A. Appelhagen, D. Paschek, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P1-09
Understanding the THz spectra of biomolecular building blocks in aqueous solution using ab initio
simulations
A. Esser, H. Forbert, D. Marx, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-10
Non-ideal mixing behaviour of protic ionic liquids sharing the same cation: density, viscosity and
conductivity
A.-M. Bonsa, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P1-11
Excited state proton transfer in aqueous media: ab-initio molecular dynamics simulation of photoacids
G. Bekcioglu, F. Hoffmann, D. Sebastiani, Universität Halle-Wittenberg/D
P1-12
Binding energies of aqua complexes for solvation energies
J. Friedrich, T. Anacker, TU Chemnitz/D
P1-13
Competition between complexation and ion pair formation in electrolyte solutions probed by
IR spectroscopy and MD simulations
A. Appelhagen, A.-M. Bonsa, K. Fumino, P. Stange, J.K. Lehmann, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P1-14
Band gap engineering of defect-pyrochlore structured photocatalysts
L. Schwertmann, Ruhr-Universität Bochum/D; M. Wark, Universität Oldenburg/D; R. Marschall, Universität
Gießen/D
P1-15
Influence of individual water molecules on the switching behavior of 4,4’-anilino-nitroazobenzene
K. Lucht, K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-16
The anion-cation interaction in cholinium-based ionic liquids and their mixtures by means of infrared
spectroscopy and DFT calculations
A. Knorr, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P1-17
Monitoring ultrafast intramolecular proton transfer processes of an unsymmetric ß-diketone
P.K. Verma, A. Steinbacher, F. Koch, Universität Würzburg/D; P. Nuernberger, Ruhr-Universität Bochum/D;
T. Brixner, Universität Würzburg/D
P1-18
A quantum cluster equilibrium study on the binary mixture water-methanol
A. Kelterer, Graz University of Technology/A; G. Matiz, S. Kunsagi-Mate, University of Pecs/H; W.M.F. Fabian,
University of Graz/A
66
POSTER PROGRAMME
P1-19
Electron self-exchange rates of the ZnTPP/ ZnTPP•+ redox couple in organic solvents determined by
CW-EPR spectroscopy
J. Bächle, B. Mladenova, G. Grampp, Graz University of Technology/A
P1-20
Tipping the solvation balance between oxygen and ϖ-clouds: an FTIR study of phenyl ether complexes
with alcohols in supersonic jets
A. Poblotzki, M. Heger, J. Altnöder, L. Biemann, M.A. Suhm, Universität Göttingen/D
P1-21
Ice and halogenated benzene molecules on metal surfaces: structure and interaction
C. Bertram, K. Lucht, Ruhr-Universität Bochum/D; P. Auburger, Universität Erlangen-Nürnberg/D; I. Agarwal,
Universität Duisburg-Essen/D; M. Bockstedte, Universität Erlangen-Nürnberg/D; U. Bovensiepen, Universität
Duisburg-Essen/D; K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-22
Influence of temperature and ionic strength on the luminescence of lanthanides in complexes with small
organic ligands
K. Burek, S. Eidner, K. Brennenstuhl, M.U. Kumke, Universität Potsdam/D
P1-23
Controlling the subtle energy balance in protic ionic liquids: dispersion forces compete with hydrogen
bonds
K. Fumino, Universität Rostock/D; V. Fossog, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D; P. Stange, D. Paschek,
Universität Rostock/D; R. Hempelmann, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D; R. Ludwig, Universität
Rostock/D
P1-24
The photoionization spectrum of sodium doped water clusters
C.W. Dierking, F. Zurheide, T. Zeuch, Universität Göttingen/D
P1-25
Dissection of the OH stretching shift in methanol self-solvation
M. Heger, F. Kollipost, R.A. Mata, M.A. Suhm, Universität Göttingen/D
P1-26
Towards first-principles modeling of electrolytic solvent effects in photo-catalytic water splitting
S. Ringe, TU München, Garching b. München/D; S. Matera, FU Berlin, Berlin/D; H. Oberhofer, K. Reuter,
TU München, Garching b. München/D
P1-27
Detailed simulation of the solubility and vapor-liquid phase equilibrium of alcohols in ionic liquids
D. Kerlé, E.J. Maginn, University of Notre Dame, IN/USA
P1-28
Computing osmotic second virial coeffients of apolar solutes in aqueous solutions
E. Reiter, D. Paschek, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P1-29
Hydrogen bonding in mixtures of protic ionic liquids studied by molecular dynamics simulations
B. Golub, D. Paschek, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P1-30
Eigen and Zundel cations: a terahertz study of the solvated proton
D. Decka, G. Schwaab, M. Havenith, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-31
Thermochemistry of long chain olefins in complex reaction media
E. Kohls, MPI für Dynamik komplexer technischer Systeme, Magdeburg/D; A. Jörke, S. Triemer, Universität
Magdeburg/D; C. Hamel, Hochschule Anhalt, Köthen/D; A. Seidel-Morgenstern, Universität Magdeburg/D;
M. Stein, MPI für Dynamik komplexer technischer Systeme, Magdeburg/D
P1-32
Stepwise solvation of a bulky ϖ-bond by a bulky alcohol
R. Medel, M. Heger, M.A. Suhm, Universität Göttingen/D
P1-33
Modeling systems and processes in aqueous medium: a microscopic approach to solvation effects for
DFT calculations
B. Li, A. Matveev, S. Krüger, N. Rösch, TU München, Garching b. München/D
P1-34
Solvation-effects on single molecule proton transfer equilibria
J.A. Menges, B. Finkler, G. Jung, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
P1-35
Sorption and diffusion of alkane/alkene mixtures in ionic liquids studied by molecular dynamics simulations
M. Namayandeh Jorabchi, Universität Rostock/D; R. Dragomirova, S. Wohlrab, Leibniz-Institut für Katalyse e.V.,
Rostock/D; D. Paschek, Universität Rostock/D
P1-36
Infrared spectroscopy of helium solvated ϖ-conjugated organic radicals
D. Leicht, D. Habig, M. Kaufmann, G. Schwaab, M. Havenith, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-37
Resolving the controversy regarding the gas phase vibrational spectrum of the protonated water pentamer
M.R. Fagiani, H. Knorke, T.K. Esser, Universität Leipzig/D; N. Heine, Fritz-Haber Institut der MPG, Berlin/D;
K.R. Asmis, Universität Leipzig/D
67
POSTER PROGRAMME
P1-38
Cosolvent effects on protein stability: the action of stabilizing osmolytes
N.F.A. van der Vegt, F. Rodriguez-Ropero, P. Ganguly, TU Darmstadt/D; J.E. Shea, University of California at Santa
Barbara, CA/USA
P1-39
Electronic structure of manganese porphyrins in solution: a study of X-ray spectroscopy
R. Golnak, J. Xiao, K. Atak, A. Neubauer, M. Pohl, C. Schwanke, E.F. Aziz, Helmholtz-Zentrum Berlin/D
P1-40
Perfluoro effect of ring-shaped molecules studied with soft X-rays
T. Brandenburg, A. Neubauer, R. Golnak, Helmholtz-Zentrum Berlin/D; M. Nagasaka, Institute for Molecular
Science, Okazaki/J; K. Atak, T. Petit, Helmholtz-Zentrum Berlin/D; N. Kosugi, Institute for Molecular Science,
Okazaki/J; E.F. Aziz, Helmholtz-Zentrum Berlin/D
P1-41
A theoretical approach for modeling hydrophobic and electrostatic interactions of electrolytes and
functional groups of organic solutes in cytosolic water of living cells
G. Ahn-Ercan, ComputeChem, Saal an der Donau/D and Universität Regensburg/D
P1-42
Binding motifs of a microhydrated neurotransmitter: IR spectroscopy of rare gas-tagged protonated
phenylethylamine and its water clusters
A. Bouchet, M. Schütz, TU Berlin/D; B. Chiavarioni, M-E. Crestoni, S. Fornarini, Università di Roma La Sapienza/I;
O. Dopfer, TU Berlin/D
P1-43
Influence of poly(ethylene glycol) on the micelle formation of alkyl maltosides used in membrane protein
crystallization
F. Müh, Universität Linz/A; D. DiFiore, TU Berlin/D; A. Zouni, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P1-44
Ultrafast nonadiabatic photochemistry of organic and biological chromophores in solution
T. Karsili, W. Domcke, TU München/D
P1-45
What we can learn about and from computational modelling of solvatochromism
T. Schwabe, Universität Hamburg/D
P1-46
Critical and non-critical mesoscopic inhomogeneities in solutions of the protic ionic liquid ethyl ammonium
nitrate and pentanol
O. Russina, Università di Roma Sapienza/I; W. Schröer, B. Rathke, Universität Bremen/D; A. Triolo, Consiglio
Nazionale delle Ricerche, Rome/I
P1-48
Coupled-cluster methods for molecules in solution using frozen-density embedding
S. Hoefener, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)/D
P1-49
Single-conformation spectroscopy, DFT and charge density studies of neuraminidase inhibitor analogue
BANA 113 and its 1:1 water cluster
S. Seidel, M. Seitz, C.W. Müller, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-50
Exploring correlated solute-solvent dynamics in biomolecular solvation environments
M. Heyden, MPI für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr/D
P1-51
Calculation and microscopic understanding of solid-liquid work of adhesion: taking inspiration from
solvation thermodynamics
F. Leroy, F. Müller-Plathe, TU Darmstadt/D
P1-52
Solvent effects in Co-catalyzed oxygen evolution: efficient first-principles treatment
M. Sinstein, H. Oberhofer, Ch. Scheurer, TU München, Garching b. München/D; V. Blum, Duke University, Durham,
NC/USA; K. Reuter, TU München, Garching b. München/D
P1-53
THz absorption spectroscopy: ions and ion pairs as probes of their local solvation environment
G. Schwaab, F. Böhm, V. Sharma, L. Grimmelsmann, M. Havenith, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-54
On the applicability of the Caldeira-Leggett model to vibrational spectroscopy in condensed phase
S. Ivanov, F. Gottwald, O. Kühn, Universität Rostock/D
P1-55
Molecular interactions in aqueous solutions of DMSO studied by spectroscopy in the mid- and near-IR
J. Kiefer, Universität Bremen/D; V. Wallace, University of Aberdeen/UK; F.M. Zehentbauer, Universität Bremen/D
P1-56
Molecular, mesoscopic and global analysis of protein solvation in aqueous and ionic environment
O. Steinhauser, M. Haberler, G. Neumayr, Universität Wien/A
P1-57
Reactive force field description of electrochemical solvation and desolvation processes at the liquid/solid
interface
J. Wiebe, R. Ufer, M. Wessel, E. Spohr, Universität Duisburg-Essen/D
P1-58
Dielectric and theoretical study of activation modes in asymmetric Brønsted acid catalysis
H. Kim, Y. Nagata, MPI for Polymer Research, Mainz/D; E. Sugiono, M. Rueping, RWTH Aachen/D; M. Wagner,
M. Bonn, J. Hunger, MPI for Polymer Research, Mainz/D
68
POSTER PROGRAMME
P1-59
Modeling of the cononsolvency effect of thermoresponsive polymers in mixtures of water and organic
solvents with COSMO-RS
A. Schwarz, R. Keidel, A. Bardow, K. Leonhard, RWTH Aachen/D
P1-60
Weak interactions between amide groups and the guanidinium cation
V. Balos, M. Bonn, J. Hunger, MPI for Polymer Research, Mainz/D
P1-61
Influence of the solvent water on structure and complexation of α-cyclodextrin studied by means of
molecular dynamics simulations
J. Gebhardt, D. Markthaler, N. Hansen, Universität Stuttgart/D
P1-62
Single-conformation IR spectroscopy of model peptides: towards improved models for peptide secondary
structure determination in solution
C.W. Mueller, Ruhr-Universität Bochum/D; P.S. Walsh, J.R. Gord, T.S. Zwier, Purdue University, West Lafayette,
IN/USA
P1-63
Salt effects on the low frequency Raman spectrum of water
F. Böhm, Ruhr-Universität Bochum/D; H. Allen, The Ohio State University, Columbus, OH/USA; M. Havenith,
P1-64
Hydration shell of a germanium electrode under electrochemical conditions studied by ATR-IR spectroscopy
and theoretical calculations
F. Niu, A. Erbe, MPI für Eisenforschung GmbH, Düsseldorf/D; R. Schulz, A. Castaneda-Medina, R. Schmid,
P1-65
Concentration and pH dependent investigation of THz absorption of solvated ß-lactoglobulin
H. Vondracek, J. Dielmann-Gessner, Ruhr-Universität Bochum/D; M. Knipp, MPI für chemische Energiekonversion,
Mülheim an der Ruhr/D; M. Havenith, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-66
Calculation of relative folding free enthalpies of amide-to-ester mutants of protein Pin1
D. Markthaler, N. Hansen, Universität Stuttgart/D
P1-67
Oxidation of sulfuric acid intercalated graphite: the role of sulfuric acid and permanganate ions
S. Seiler, B. Meyer, Universität Erlangen-Nürnberg/D
P1-68
Ab-initio molecular dynamics simulations on wet alumina/isopropanol solid/liquid interfaces
P. Schwarz, B. Meyer, Universität Erlangen-Nürnberg/D
P1-69
Electronic structure at high hydrostatic pressure
R. Frach, S. Strohfeldt, F. Hoffgaard, P. Kibies, TU Dortmund/D; D. Horinek, Universität Regensburg/D; S.M. Kast,
TU Dortmund/D
P1-70
Ionic conductance and selectivity of hydrophobic nanopores
L.M. Henkes, M. Urban, F. Mrugalla, TU Dortmund/D; S. Smeazzetto, Università di Firenze, Sesto Fiorentino/I;
G. Thiel, TU Darmstadt/D; S.M. Kast, TU Dortmund/D
P1-71
Conformational sampling of drug-like molecules in solution with quantum-chemical accuracy
P. Kibies, J. Heil, F. Hoffgaard, R. Frach, J. Engel, S. Smith, D. Basu, D. Rauh, S.M. Kast, TU Dortmund/D
P1-72
Integral equation-based quantum solvation model for quantitative prediction of hydration free energies
D. Tomazic, S.M. Kast, TU Dortmund/D
P1-73
Wetting of the MgO(001) surface: genetic algorithm study
R. Wlodarczyk, Humboldt-Universität zu Berlin/D; M. Sierka, Universität Jena/D; K. Kwapien, Scuola Internazionale
Superiore di Studi Avanzati, Trieste/I; J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P1-74
The phase behavior of solutions of ionic liquids
W. Schröer, B. Rathke, Universität Bremen/D
P1-75
Water sorption investigation on porous zirconium-organic frameworks
C.F. Seidler, Universität Oldenburg/D; J. Lippke, Universität Hannover/D; T. von Zons, A. Godt, Universität
Bielefeld/D; P. Behrens, Universität Hannover/D; M. Wark, Universität Oldenburg/D
P1-77
Investigation of photophysical properties and metal-metal inter-actions in mono-, bi- and trinuclear Au
complexes in solution
F. Dietrich, A. Grün, S. Walg, M. Cayir, J. Rahn, W. Thiel, M. Gerhards, TU Kaiserslautern/D
P1-78
The effect of laser pulse duration on atmospheric pressure IR-MALDI using liquid matrices
A. Michalik-Onichimowska, BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin/D and Universität
Potsdam/D; T. Beitz, Universität Potsdam/D; J. Riedel, BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung,
Berlin/D; U. Panne, Humboldt-Universität zu Berlin/D and BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung,
Berlin/D; H.-G. Löhmannsröben, Universität Potsdam/D
69
POSTER PROGRAMME
P1-79
Perturbative QM/MM Monte Carlo for the study of molecules and reactions in solution
J. Feldt, Universität Göttingen/D; S. Miranda, University of Lisbon/P; J.C. Oliveira, R.A. Mata, Universität
Göttingen/D
P1-81
Solvent dependence of photochemical reactions of molecules based on pyranine
C. Spies, Ruhr-Universität Bochum/D; B. Finkler, G. Jung, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
P1-82
Solutions in detail: classical and first principles molecular dynamics
W. Freidrichs, N. Geist, D. Möller, W. Langel, Universität Greifswald/D
P1-83
High-spin systems stabilized in conventional and non-conventional solvents at low temperatures
J. Mieres Perez, E. Mendez-Vega, W. Sander, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-84
The highly reactive benzhydryl cation isolated and stabilized in water ice
P. Costa, Ruhr-Universität Bochum/D; M. Fernandez-Oliva, E. Sanchez-Garcia, MPI für Kohlenforschung, Mülheim
an der Ruhr/D; W. Sander, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-85
Orbital mixing and charge transfer in aqueous V2+, V3+, V4+ and V5+ sulfate solutions studied by UV/VIS and
XAS spectroscopy
J. Melke, FU Berlin/D; R. Golnak, Helmholtz-Zentrum Berlin/D; I. Derr, FU Berlin/D; J. Langner, Karlsruher Institut
für Technologie (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen/D; E. Aziz, Helmholtz-Zentrum Berlin/D; C. Roth, FU Berlin/D
P1-86
Water dynamics in reverse micelles
Y. Xu, L. Knake, M. Havenith, Ruhr-Universität Bochum/D
P1-87
Coulomb explosion during the early stages of the reaction of alkali metals with water
P.E. Mason, F. Uhlig, V. Vanek, Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague/CZ; T. Buttersack,
S. Bauerecker, TU Braunschweig/D; P. Jungwirth, Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague/CZ
P1-88
Relative excess functions of binary mixtures containing ionic liquid and molecular solvent
E. Zorebski, M. Geppert-Rybczynska, M. Musial, University of Silesia, Katowice/PL
P1-89
The hydrated electron at the ice surface: insight into dissociative electron attachment to adsorbates
M. Bockstedte, Ph. Auburger, Universität Erlangen-Nürnberg/D; C. Bertram, K. Morgenstern, Ruhr-Universität
Bochum/D; I. Argawal, M. Ligges, U. Bovensiepen, Universität Duisburg-Essen/D
P1-90
Water adsorption structures on the step edge of Pt(533) and Pt(553)
M. Kolb, J. Wermink, Leiden University/NL; J. Derouin, R. Farber, D. Killelea, Loyola University Chicago, IL/USA;
L.B.F. Juurlink, M.T.M. Koper, Leiden University/NL
P1-91
Photothermal excitation for reliable and quantitative high-resolution AFM imaging and force spectroscopy
F. Johann, A. Labuda, D. Walters, D. Bocek, M. Rutgers, J. Cleveland, R. Proksch, Oxford Instruments GmbH,
Wiesbaden/D
P1-92
THz/IR spectroscopy of dopants in helium nanodroplets with a free-electron-laser
T. Fischer, G. Schwaab, Ruhr-Universität Bochum/D; B. Redlich, Radboud University Nijmegen/NL; M. Havenith,
P1-93
Lanthanoid(III) and actinoid(III) hydration
N. Heinz, J. Zhang, M. Dolg, Universität zu Köln/D
P1-94
N-methyl-6-hydroxyquinolinium NTf2: new room temperature ionic liquid with internal spectroscopic probe
S. Schmode, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P1-95
Theoretical soft X-ray spectroscopy of transition metal compounds in solution
S. Bokarev, S. Invanov, Universität Rostock/D; R. Hilal, S. Aziz, King Abdulaziz University, Jeddah/SAR; O. Kühn,
Universität Rostock/D
2. Chemical Dynamics and Kinetics
P2-01
Ultrafast photodynamics of 1,3,5-triphenylverdazyl radicals in solution
C. Weinert, B. Wezisla, P. Vöhringer, Universität Bonn/D
P2-02
Dynamics of vibrational relaxation and spectral diffusion of ferric photochemical precursors for high-valent
iron complexes
D. Czurlok, J. Torres-Alacan, J. Lindner, P. Vöhringer, Universität Bonn/D
P2-03
Advanced insights in low-temperature oxidation of dimethyl ether – an experimental and theoretical
approach
K. Moshammer, J. Ahren, N. Hansen, Sandia National Laboratories, Livermore, CA/USA
70
POSTER PROGRAMME
P2-04
OH radical driven oxidation process of pyruvic acid and lactic acid in aqueous solution
T. Schaefer, H. Herrmann, Leibniz Institute for Tropospheric Research, Leipzig/D
P2-05
Atmospheric oxidation processes of isoprene degradation products in aqueous solution
T. Otto, B. Stieger, T. Schaefer, H. Herrmann, Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V., Leipzig/D
P2-06
Can bimolecular reactions compete with collisional stabilization? A case study from atmospheric chemistry
M. Pfeifle, M. Olzmann, Karlsruhe Institute of Technology/D
P2-07
Controlling collisions of highly vibrationally excited NO with a Au(111) surface
B.C. Krüger, N. Bartels, A.M. Wodtke, T. Schäfer, Universität Göttingen/D
P2-08
Trapped in imidazole: how to accumulate multiple photoelectrons on a black absorbing ruthenium complex
B. Dietzek, L. Zedler, Universität Jena/D; M. Wächtler, Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V., Jena/D
P2-09
Untersuchung der Photodissoziation von NO2 aus dem 22B2 Zustand mittels 3D REMPI- und VMIISpektroskopie
N. Berner, U. Kensy, A. Slenczka, B. Dick, Universität Regensburg/D
P2-10
Non-adiabatic dynamics of diarylethenes and conjugated systems
C. Wiebeler, S. Schumacher, Universität Paderborn/D; F. Plasser, Universität Heidelberg/D
P2-11
Reactive dynamics in nanoconfined water: implications for prebiotic chemistry
D. Muñoz-Santiburcio, D. Marx, Ruhr-Universität Bochum/D
P2-12
Collisional relaxation of apocarotenals: identifying the S* state with vibrationally excited molecules in the
ground state S0*
F. Ehlers, Universität Göttingen/D; M. Scholz, Universität Siegen/D; J. Schimpfhauser, J. Bienert, MPI für
biophysikalische Chemie, Göttingen/D; K. Oum, T. Lenzer, Universität Siegen/D
P2-13
Ultrafast carrier dynamics of the perovskite CH3NH3PbI3 on mesoporous TiO2 scaffolds
O. Flender, J.R. Klein, K. Oum, T. Lenzer, Universität Siegen/D
P2-14
Transient optical response of organolead trihalide perovskites on different types of mesoporous oxide scaffolds
J.R. Klein, O. Flender, K. Oum, T. Lenzer, Universität Siegen/D
P2-15
The photodissociation dynamics of pyrrole-ammonia complexes studied with 3D-REMPI- and
VMI-spectroscopy
Ch. Greil, U. Kensy, B. Dick, Universität Regensburg/D
P2-16
Excited-state dynamics of nucleobases and excimer formation of dinuceotides studied by transient
absorption spectroscopy
U.C. Stange, M. Stuhldreier, K. Röttger, F. Temps, Universität Kiel/D
P2-17
Ultrafast excited electronic state dynamics of covalently stacked theophylline dimers
M. Bohnsack, M. Matthies, F. Temps, F. Sönnichsen, Universität Kiel/D
P2-18
Fluorescence lifetimes of cinnamic acid derivatives: dependence on substitution patterns and the degree
of deprotonation
H. Böhnke, C. Schröder, M.C. Stuhldreier, F. Temps, Universität Kiel/D
P2-19
Combustion chemistry of n-octanol and di-n-butyl ether: an experimental and modeling study
M. Schenk, S. Kruse, L. Cai, H. Pitsch, RWTH Aachen/D
P2-20
Disentangling electronic and structural correlations in photoexcited molecules using synchrotrons and XFELs
A. Britz, European XFEL and The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging, Hamburg/D; T. Assefa, A. Galler,
W. Gawelda, European XFEL, Hamburg/D; D. Khakhulin, C. Bressler, European XFEL and The Hamburg Centre
for Ultrafast Imaging, Hamburg/D
P2-21
Cryo kinetics and spectroscopy of size selected cobalt clusters
J. Mohrbach, S. Dillinger, G. Niedner-Schatteburg, TU Kaiserslautern/D
P2-22
Rotational dependence of the hydrogen atom abstraction reaction HCl+ + H2 → H2Cl+ + H
T. Uhlemann, S. Schmidt, K.-M. Weitzel, Universität Marburg/D
P2-23
High resolution analysis of the FTIR spectra and quantum dynamics of CHF3: the 2ν4 (A1/E) band
I. Bolotova, ETH Zurich/CH; O. Ulenikov, E. Bekhtereva, Tomsk Polytechnic University/RUS; S. Albert,
H. Hollenstein, M. Quack, ETH Zurich/CH
P2-24
Ultrafast ligand exchange interactions investigated by X-ray spectroscopies
T. Assefa, A. Britz, A. Galler, D. Khakhulin, W. Gawelda, C. Bressler, European XFEL, Hamburg/D
71
POSTER PROGRAMME
P2-25
Hydrogen abstraction ability of 2(1H)-pyrimidinone: a pathway for secondary DNA photochemistry?
M. Micheel, Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V., Jena/D; C. Torres Ziegenbein, G. Ryseck, P. Gilch,
Universität Düsseldorf/D
P2-26
Femtosecond laser-driven dynamics of iron complex in aqueous solution
N. Engel, A. Moguilevski, J. Metje, M. Borgwardt, M. Wilke, D. Tolksdorf, A. Raheem, R. Al-Obaidi, I.Yu. Kiyan,
E.F. Aziz, Helmholtz-Zentrum Berlin/D
P2-27
Conformer-specific reactions with Coulomb-crystallized ions
L. Wu, Y.P. Chang, J. Küpper, Deutsches Elektronen-Synchrotron, Hamburg/D; D. Rösch, S. Willitsch, University of
Basel/CH
3. Molecular Structure
P3-01
Supersonic jet spectroscopy study of 1,4- and 1,8-diazatriphenylene and its hydrogen bonded complexes
M. Kijak, S. Peukert, E. Mengesha, A. Grabowska, J. Sepiol, M. Gil, Institute of Physical Chemistry, Warsaw/PL
P3-02
Should the Woodward-Hoffmann rules be applied to mechanochemical reactions?
M. Wollenhaupt, M. Krupicka, D. Marx, Ruhr-Universität Bochum/D
P3-03
The importance of dispersion forces between the guest molecules for the overall stability of gas hydrates
W.S.K. Polet, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P3-04
IR vibrational frequencies of anionic aluminium oxide clusters in gas phase
F. Berger, F.A. Bischoff, J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P3-05
Vibrational spectra and structures of silicon hydride and silanol cluster cations
M. George, M. Savoca, J. Langer, T. Nguyen, O. Dopfer, TU Berlin/D
P3-06
Self pairing of 1-methylthymine mediated by up to three Ag(I) ions: metal coordinative vs. H-bonding
studied by photodissociation and DFT
Y. Nosenko, D. Imanbaew, S. Kruppa, G. Niedner-Schatteburg, C. Riehn, TU Kaiserslautern/D
P3-07
The microwave spectrum of benzanilide
S. Herbers, D. Wachsmuth, M. Jahn, J.-U. Grabow, Universität Hannover/D
P3-08
High resolution anion photoelectron spectroscopy of the platinum trimer
D. Yubero, W. Schewe, A.P. Woodham, A. Fielicke, TU Berlin/D; D.J. Harding, M. Härtelt, P. Grüne, Fritz-HaberInstitut der MPG, Berlin/D; A. Osterwalder, EPFL, Lausanne/CH
P3-09
On the ratio of the shear viscosity to the density of entropy of the rare gases and small molecules
U. Hohm, TU Braunschweig/D
P3-10
Microsolvation and coordination changes in a dinuclear iron-palladium complex in isolation
M. Gaffga, J. Lang, I. Munstein, W.R. Thiel, G. Niedner-Schatteburg, TU Kaiserslautern/D
P3-11
(N)IR spectroscopy on two- and three-centred isolated cationic cobalt-, nickel- and cobalt/nickel –
ethanol clusters
M. Becherer, D. Bellaire, W. Jin, G. Lefkidis, W. Hübner, M. Gerhards, TU Kaiserslautern/D
P3-12
Let’s twist again: seven-membered rings in the microwave
D. Wachsmuth, J.-H. Borter, Universität Hannover/D; M. Vallejo-López, A. Lesarri, Universidad de Valladolid/E;
J.-U. Grabow, Universität Hannover/D
P3-13
Pseudorotational landscape of ε-caprolactone
M. Jahn, D. Dewald, J.-U. Grabow, Universität Hannover/D; M. Vallejo-López, A. Lesarri, Universidad de
Valladolid/E; E. Cocinero, Universidad del País Vasco, Bilbao/E; W. Zou, D. Cremer, Southern Methodist University
Dallas, TX/USA
P3-14
Structural investigations on an isolated depsipeptide by combined IR/UV spectroscopy in a molecular
beam
D. Bernhard, A. Stamm, M. Gerhards, TU Kaiserslautern/D
P3-15
The complete infrared spectrum of methane from 1000 to12000 cm-1
O.N. Ulenikov, E.S. Bekhtereva, Tomsk National Research University/RUS; S. Albert, S. Bauerecker, H.M. Niederer,
M. Quack, ETH Zurich/CH
P3-16
Metal-lumiflavin ionic complexes studied with IRMPD
P. Nieto, A. Günther, J. Langer, O. Dopfer, TU Berlin/D; G. Berden, J. Oomens, Radboud University Nijmegen/D
P3-17
Structural rearrangement by an IR excitation in isolated hydroxychromones
A. Stamm, M. Weiler, K. Schwing, M. Gerhards, TU Kaiserslautern/D
72
POSTER PROGRAMME
P3-18
Determination of the rovibrational structure of H2+ by MQDT-assisted high-resolution spectroscopy of the
Rydberg states of H2
M. Beyer, ETH Zurich/CH; M. Jungen, CNRS, Orsay/F; M. Merkt, ETH Zurich/CH
P3-19
Understanding structure and reactivity of high-spin nitrenes
E. Méndez-Vega, J. Mieres-Pérez, W. Sander, Ruhr-Universität Bochum/D
4. Experimental Techniques
P4-01
Small angle X-ray scattering reveals antibiotic induced morphological changes in Escherichia coli
A. von Gundlach, Ruhr-Universität Bochum/D; V.M. Garamus, Center for Materials and Coastal Research,
Geesthacht/D; T. Gorniak, T.M. Senkbeil, Ruhr-Universität Bochum/D; M. Reischel, R. Mikut, Karlsruhe Institute of
Technology/D; K. Hilpert, St. George‘s University of London/UK; A. Rosenhahn, Ruhr-Universität Bochum/D
P4-02
Probing diatom adhesion by microfluidics
K. Nolte, A. Rosenhahn, Ruhr-Universität Bochum/D
P4-03
X-ray spectroscopy as powerful tool in spin crossover research on iron complexes
R. Schepper, M. Bauer, Universität Paderborn/D
P4-04
UV-Vis spectroscopy for kinetic measurements in porous materials
T. Elkhova, N. Kavoosi, N. Gaponik, S. Kaskel, A. Eychmüller, TU Dresden/D
P4-05
Modelling optical anisotropy of phospholipid monolayers at the air/water-interface using IR-ellipsometry
K. Schwenzfeier, P. Ebbinghaus, A. Erbe, MPI für Eisenforschung GmbH, Düsseldorf/D
P4-06
Multiple wavelength stratigraphy by laser-induced breakdown spectroscopy of Ni-Co alloy coatings on steel
U. Pacher, Universität Wien/A; M. Simileanu, National Institute of Research and Development for Optoelectronics, Bucharest/RO; T.O. Nagy, Universität Wien/A; R. Rãdvan, National Institute of Research and Development for
Optoelectronics, Bucharest/RO; W. Kautek, Universität Wien/A
P4-07
Two color enhanced IRMPD spectroscopy of a binuclear silver complex
J.M. Hewer, G. Niedner-Schatteburg, TU Kaiserslautern/D
P4-08
Two color IR spectroscopy: enhancing fragmentation efficiency and changing isomer populations
J. Lang, J. Hewer, M. Gaffga, G. Niedner-Schatteburg, TU Kaiserslautern/D
P4-09
Herstellung und Anwendung mikrostrukturierter Einfachreflexionselemente aus Silicium-Wafern für
ATR-FTIR-Messungen an fluiden Medien
U. Künzelmann, TU Dresden/D; H. Schumacher, GLOBALFOUNDRIES, Dresden/D; J. W. Bartha, TU Dresden/D
P4-10
Working limits of saturated absorption cavity ringdown spectroscopy (SCAR)
I. Sadiek, G. Friedrichs, Universität Kiel/D
P4-11
An advanced thermal microscopy method to characterize temperature sensitive release systems
T. Vöpel, R. Scholz, L. Davico, M. Groß, S. Büning, S. Kareth, E. Weidner, S. Ebbinghaus, Ruhr-Universität Bochum/D
P4-12
Toward controlling large molecules
N. Teschmit, D.A. Horke, J. Küpper, Deutsches Elektronen-Synchrotron, Hamburg/D
P4-13
High-resolution absorption spectroscopy in the vacuum-ultraviolet using modulation techniques
U. Hollenstein, H. Schmutz, F. Merkt, ETH Zurich/CH
P4-14
Revival of diffusive interfacial transport for phase studies
I. Reinold, C. Stubenrauch, J. Porada, Universität Stuttgart/D
5. Theoretical Techniques
P5-01
Large amplitude motion in protonated methane via the POSflex model
F. Uhl, L. Walewski, H. Forbert, D. Marx, Ruhr-Universität Bochum/D
P5-02
VBMO – a hybrid valence bond – molecular orbital scheme and its application to chemically specific
Hubbard models
A. Schöppach, T. Koslowski, Universität Freiburg/D
P5-03
Depolarized light scattering from anisotropic particles: the influence of the particle shape on the field
autocorrelation function
C. Passow, Universität Rostock/D; B. ten Hagen, H. Löwen, Universität Düsseldorf/D; J. Wagner, Universität
Rostock/D
73
POSTER PROGRAMME
P5-04
Analytic second derivatives for excited states with RI-CC2
C. Hättig, N. Graf, Ruhr-Universität Bochum/D
P5-05
MD simulations reveal conformational fluctuations and entropic spring in the ABC transporter BtuCD
M. Priess, L. Schaefer, Ruhr-Universität Bochum/D
P5-06
Explicitly correlated PNO-CCSD methods for the investigation of weak molecular interactions
G. Schmitz, C. Hättig, Ruhr-Universität Bochum/D; D.P. Tew, University of Bristol/UK
P5-07
The response of extended systems to static electromagnetic fields
M. Springborg, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D; B. Kirtman, University of California, Santa Barbara,
CA/USA
P5-08
The thermochemistry of mononuclear iron-oxo clusters
M. Reimann, F.A. Bischoff, J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P5-09
Empirical valence bond force fields for molecular dynamics simulations of electrochemical interfaces
M. Wessel, R. Ufer, E. Spohr, Universität Duisburg-Essen/D
P5-10
Quantum chemical studies on FRET between Alexa Fluor® 488 and Cy®5 at small intermolecular distances
J.D. Spiegel, H. Gohlke, C.M. Marian, Universität Düsseldorf/D
P5-11
Direct osmolyte-macromolecule interactions confer entropic stability to folded states
F. Rodriguez-Ropero, N.F.A. van der Vegt, TU Darmstadt/D
P5-12
Force field and first-principles driven conformational sampling of microsolvated histidine-cation systems
M. Schneider, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D; V. Blum, Duke University, Durham/USA; M. Scheffler,
C. Baldauf, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D
P5-13
Kinetic Monte Carlo approach for accessing long timescale dynamics of polypeptide chains
M. Marianski, C. Baldauf, M. Scheffler, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D
P5-14
Systematic evaluation of bundled atomistic water for biomolecular simulations
S.M. Gopal, A.B. Kuhn, L. Schäfer, Ruhr-Universität Bochum/D
P5-15
The interaction of water molecules with hematite(0001) surface
R. Ovcharenko, E. Voloshina, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P5-16
A real-space DFT approach coupled to a modified Poisson-Boltzmann electrolyte model for the simulation
of surfaces under constant potential
A. Castaneda Medina, R. Schulz, R. Schmid, Ruhr-Universität Bochum/D
P5-17
One- and many-electron computational scheme for XES and NEXAFS spectra calculation within DFT and
pseudopotential approach
R. Ovcharenko, E. Voloshina, Humboldt-Universität zu Berlin/D; A. Shulakov, Saint-Petersburg State University/RUS;
Y. Dedkov, SPECS Surface Nano Analysis GmbH, Berlin/D
P5-18
Vibrational circular dichroism in the condensed phase from first principles
A. Scherrer, S. Jähnigen, D. Sebastiani, Universität Halle-Wittenberg/D; R. Vuilleumier, École Normale Supérieure
de Paris/F
P5-19
Recent progress in the application of the method of increments to weakly interacting systems
M. John, Humboldt-Universität zu Berlin/D; J. Friedrich, TU Chemnitz/D; E. Voloshina, Humboldt-Universität zu
Berlin/D
P5-20
Isomerisation of magnesium oxide clusters
H.T. Alznauer, S. Gehrke, Universität Hannover/D
P5-21
Systematic tuning of amphiphilicity and HOMO- and LUMO-levels of thiazoles, a versatile class of donor
materials for organic solar cells
T. Sachse, M. Kaufmann, F. Herrmann, J. Preiß, S. Das, R. Beckert, Universität Jena/D; B. Dietzek, Leibniz-Institut
für Photonische Technologien e.V., Jena/D; T.J. Martínez, SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park,
CA/USA; M. Presselt, Universität Jena/D
P5-22
Computational investigations on the ionisation of iron dioxide – Franck-Condon simulations
F. Müller, F.A. Bischoff, J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P5-23
Towards understanding ligand-stabilized clusters
D. Mollenhauer, Universität Gießen/D; N. Gaston, Victoria University Wellington/NZ
74
POSTER PROGRAMME
6. Solids and Nano-sized Matter
P6-01
Structural details of combustion-generated soot particles
L. Ruwe, Universität Bielefeld/D; M. Schenk, RWTH Aachen/D; D. Emmrich, H. Vieker, A. Beyer, A. Gölzhäuser,
K. Kohse-Höinghaus, Universität Bielefeld/D
P6-02
Multi-scale STM study of prestructured GaN micropillars
A. Pathan, K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D
P6-03
Electrochemical approach to the synthesis of graphene nanosheets on noble metals
M. Pfaffeneder-Kmen, F. Bausch, G. Trettenhahn, W. Kautek, Universität Wien/A
P6-04
Kinetics of ferroelastic domain switching in SrTiO3 by pulsed electric fields
J. Sidoruk, J. Leist, H. Gibhardt, O. Sobolev, Universität Göttingen/D; B. Ouladiaff, Institut-Laue-Langevin,
Grenoble/F; G. Eckold, Universität Göttingen/D
P6-05
Thermodynamics and kinetics of amphiphile interactions with colloidal carbon nanotubes
F. Brunecker, F. Späth, F. Bergler, T. Hertel, Universität Würzburg/D
P6-06
Electrical transport and Coulomb blockade in CoPt nanoparticle monolayers
S. Möller, S. Willing, M. Volkmann, H. Lehmann, C. Klinke, Universität Hamburg/D
P6-07
Novel gold nanoparticles composites: methods of preparation and sensing properties
Y. Daskal, R. Dittrich, J. Walter, Y. Joseph, TU Bergakademie Freiberg/D
P6-08
Influence of electric field and domain structure on the low-temperature Raman spectra of SrTiO3
H. Gibhardt, J. Leist, G. Eckold, Universität Göttingen/D
P6-09
The role of irradiation area on the formation of high spatial frequency laser-induced periodic surface structures
O. Armbruster, A. Naghilou, Universität Wien/A; M. Kitzler, TU Wien/A; W. Kautek, Universität Wien/A
P6-10
Laser-assisted generation of nickel nanoparticles in liquid
N. Lasemi, U. Pacher, Universität Wien/A; J. Friedmann, D. Pum, Universität für Bodenkultur Wien/A;
C. Rentenberger, H. Peterlik, W. Kautek, Universität Wien/A
P6-11
Metallic glasses from the bottom up
A. Kartouzian, TU München, Garching b. München/D
P6-12
Far-infrared spectroscopy of clusters of the platinum metals: evidence for cubic structures of Ru and Ir clusters
C. Kerpal, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D; J.T. Lyon, Clayton State University, Morrow, GA/USA; J. Bowlan,
D.J. Harding, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D; A. Fielicke, TU Berlin/D
P6-13
One-pot synthesis of 10 nm core-shell ß-NaYF4:Yb, Er upconversion nanocrystals
T. Rinkel, M. Haase, Universität Osnabrück/D
P6-14
Coupled organic-inorganic nanostructures? Charge transport properties of thiadiazole-functionalized
CuInSe2 nanocrystal thin films
F.E.S. Gorris, H. Weller, Universität Hamburg/D
P6-15
Investigation of LiYF4 nanocrystals as host material for Yb/Er-based upconversion luminescence
A. Naduviledathu Raj, T. Rinkel, M. Haase, Universität Osnabrück/D
P6-16
From clusters to nanocrystals: investigation of the formation of semiconductor nanocrystals using a
continuous-flow setup
R. Seher, C. Palencia, Universität Hamburg/D; J. Niehaus, Centrum für Angewandte Nanotechnologie,
Hamburg/D; H. Weller, Universität Hamburg/D
P6-17
Synthesis of Au-CdS@CdSe hybrid nanoparticles with highly reactive gold domain
S. Harms, Universität Mainz/D; Y. Khalavka, Chernivtsi National University/UA; A. Henkel, M. Strozyk,
C. Sönnichsen, Universität Mainz/D
P6-18
Luminescence upconversion nanoparticles for biosensing – synthesis, characterization and application
A. Lopez de Guerenu, D. Klier, S. Nacak, M.U. Kumke, Universität Potsdam/D
P6-19
High-temperature stable doped zirconia microparticles as building blocks for the fabrication of thermally
resistant photonic structures
E.W. Leib, Universität Hamburg/D; R.M. Pasquarelli, R. Janßen, P.N. Dyachenko, M. Eich, TU HamburgHarburg/D; H. Weller, T. Vossmeyer, Universität Hamburg/D
P6-20
Studies on the formation mechanism of highly symmetrical silver mesocrystals prepared by self-assembly
A. Reichhelm, D. Haubold, A. Eychmüller, TU Dresden/D
P6-21
Synthesis of gold nanorods and their assembly into 3D structures
B. Klemmed, S. Kittler, T. Wolff, A. Eychmüller, TU Dresden/D
75
POSTER PROGRAMME
P6-22
Influence of various hydrophilic ligands on the fluorescence dynamics in CdSe seeded CdS quantum rods
T. Kodanek, H.M. Banbela, D. Dorfs, Universität Hannover/D
P6-23
Segmented CdSe@CdS/ZnS nanorods through sequential partial cation exchange reactions
P. Adel, D. Dorfs, Universität Hannover/D
P6-24
In-situ observation of nanoparticle growth
T. Redder, A. Mews, Universität Hamburg/D
P6-25
Synthesis and characterization of two dimensional tin(II)sulfide nanosheets
M. Kobylinski, A. Mews, Universität Hamburg/D
P6-26
Optical spectroscopy of single elongated CdSe/CdS core/shell-nanoparticles
A. Hinsch, S.-H. Lohmann, C. Wolter, T. Kipp, A. Mews, Universität Hamburg/D
P6-27
Lateral nanostructures of freestanding 2D carbon materials
A. Winter, Universität Bielefeld/D; Y. Ekinci, Paul Scherrer Institute, Villigen/CH; R. Stosch, T. Weimann,
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig/D; J. Biskupek, U. Kaiser, Universität Ulm/D; A. Turchanin,
Universität Jena/D
P6-28
Influence of structure and stoichiometry on oxygen diffusion and resistive switching in gallium oxide
A. von der Heiden, P. Hein, M. Martin, RWTH Aachen/D
P6-29
Mechanisms of nanoparticle generation by laser irradiation of suspensions
C.A. Schaumberg, Humboldt-Universität zu Berlin/D; M. Wollgarten, Helmholtz-Zentrum Berlin/D; K. Rademann,
Humboldt-Universität zu Berlin/D
P6-30
Preparation of luminescent Cd-free semiconductor nanocrystals
S. Woelper, A. Kornowski, H. Weller, Universität Hamburg/D
P6-31
Studies on the resonance energy transfer between nanoparticles in gel-like three dimensional structures
D. Spittel, A. Wolf, N. Gaponik, A. Eychmüller, TU Dresden/D
P6-32
Site selective metal domain growth onto CdSe nanoplatelet
S. Naskar, A. Schlosser, N. Bigall, Universität Hannover/D
P6-33
In-situ investigations of formation and growth of iron oxide nanoparticles by microwave-assisted
solvothermal synthesis
R. Wendt, Humboldt-Universität zu Berlin/D; A. Kabelitz, F. Emmerling, BAM Bundesanstalt für Materialforschung
und -prüfung, Berlin/D; M. Wollgarten, Helmholtz-Zentrum Berlin/D; K. Rademann, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P6-34
Tetrazole-stabilized metal nanoparticles (NPs) for catalytic applications
C. Guhrenz, A. Wolf, TU Dresden/D; S. Voitekhovich, Belarusian State University, Minsk/BY; N. Gaponik,
A. Eychmüller, TU Dresden/D
7. Soft Matter and Polymers
P7-01
Shielding of reactive sites in tethered star polymers studied by Monte Carlo methods
S. Eisenhaber, G. Zifferer, Universität Wien/A
P7-02
Thin films of water-based biopolymers for corrosion protection
C. Fernández-Solis, M. Rohwerder, A. Erbe, MPI für Eisenforschung, Düsseldorf/D
P7-03
Gradient copolymerization of oligo(ethylene oxide) methacrylates via ATRP
M. Bozorg, S. Hinrichs, B. Fischer, V. Abetz, Universität Hamburg/D
P7-04
Towards polymer nanofoams utilizing hollow nanocapsules
B. Yesilyurt, L. Grassberger, A. Klemmer, S. Roitsch, R. Strey, Universität Köln/D
P7-05
On the way to multiferroic materials: magnetic-induced orientational transfer in two-component
suspensions of anisometric particles
A. Eremin, K. May, Y. Geng, R. Stannarius, Universität Magdeburg/D; S. Klein, HP Laboratories, Bristol/UK
P7-06
Oil-filled magnetic capsules
E. Zwar, P. Degen, H. Rehage, TU Dortmund/D
P7-07
On the existence of H(/)J-aggregates in P3HT thin films
M. Böckmann, N.L. Doltsinis, Universität Münster/D
P7-08
Microemulsions as reaction medium for organocatalysis by N-heterocyclic carbenes
T. Schreiner, H. Klemmer, A. Berkessel, R. Strey, Universität zu Köln/D
76
POSTER PROGRAMME
P7-09
Morphology tuning and interface engineering of new donor model layers
F. Herrmann, R. Beckert, B. Dietzek, M. Presselt, Universität Jena/D
P7-10
Microcellular foams made from wheat proteins
S. Quester, N. Nowak, R. Strey, Universität zu Köln/D
P7-11
Nanoporous materials from polyurethane
N. Holstein, R. Strey, Universität zu Köln/D
8. Surfaces and Interfaces
P8-01
A neural network-based study of the copper-water interface
S. Kondati Natarajan, T. Morawietz, J. Behler, Ruhr-Universität Bochum/D
P8-02
Towards the simulation of the water-zinc oxide interface employing neural network potentials
V. Quaranta, T. Morawietz, J. Behler, Ruhr-Universität Bochum/D
P8-03
Silanized silicon wafers with different surface topographies: effects on contact angles analysed by HPDSA
F. Heib, J. Grub, K. Groß, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D; W. Munief, S. Ingebrandt, FH Kaiserlautern,
Zweibrücken/D; R. Hempelmann, M. Schmitt, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
P8-04
Phonon-mediated electron transport through CaO thin films
Y. Cui, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D; N. Nilius, Universität Oldenburg/D; H.-J. Freund, Fritz-Haber-Institut
der MPG, Berlin/D
P8-05
Diagnostic investigations of original ultrathin reservation films on historical early electrotype artefacts
V. Ljubic Tobisch, Universität Wien/A; I.M. Cortea, L. Ratoiu, R. Radvan, National Institute of Research and
Development for Optoelectronics, Bucharest/RO; W. Kautek, Universität Wien/A
P8-06
Constructing an accurate and full-dimensional potential energy surface for H/Au(111)
S.M. Janke, A. Kandratsenka, Universität Göttingen/D; D.J. Auerbach, A.M. Wodtke, MPI for Biophysical
Chemistry, Göttingen/D
P8-07
Interactions between benzoic acid and phthalic acid with MgO(100) thin films grown on Ag(100):
an infrared spectroscopy study
T. Xu, S. Mohr, M. Amende, M. Laurin, T. Döpper, A. Görling, J. Libuda, Universität Erlangen-Nürnberg/D
P8-08
Transfer chamber for low-temperature STM measurements on electrodes prepared in an electrochemical
cell: concept, design, and implementation
G. Bakradze, R. Krause, K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D; D. Vogel, B. Pang, A. Erbe, M. Stratmann,
M. Rohwerder, MPI für Eisenforschung GmbH, Düsseldorf/D
P8-09
In-situ IRAS studies of phthalic anhydride on ordered and hydroxylated MgO(100)/Ag(100)
S. Mohr, T. Xu, T. Döpper, A. Görling, M. Laurin, J. Libuda, Universität Erlangen-Nürnberg/D
P8-10
Atomistic modelling of symmetric tilt grain boundaries in SrTiO3
A.H.H. Ramadan, R.A. De Souza, RWTH Aachen/D
P8-11
In situ spectroscopic studies of electrochemical oxidation of Cu
C. Toparli, A. Sarfraz, A. Erbe, MPI für Eisenforschung GmbH, Düsseldorf/D
P8-12
Heat effects upon underpotential and bulk deposition of silver on Au (111)
S. Frittmann, V. Halka, K.D. Etzel, R. Schuster, Karlsruhe Institute of Technology/D
P8-13
The evaporation of nanodroplet on a heated substrate
J. Zhang, F. Leory, F. Müller-Plathe, TU Darmstadt/D
P8-14
Crystalline and amorphous silica – a new 2D material class
K. Burson, C. Buechner, S. Stuckenholz, M. Heyde, H.-J. Freund, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D
P8-15
Characterization of thin Au films of low roughness on a Si(100) surface
M. Schmuck, H. Elsner, K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D
P8-16
Au/CeO2 as ethanol gas sensor: an operando Raman-FTIR study
A. Erlenkötter, C. Hess, TU Darmstadt/D
P8-17
General approach to understanding the electronic structure of graphene on metals
E. Voloshina, Humboldt-Universität zu Berlin/D; Yu.S. Dedkov, SPECS Surface Nano Analysis GmbH, Berlin/D
P8-18
Growth of glassy sodium chloride on Ag(111)
B. Gerss, A. Safiei, S. Heidorn, Universität Hannover/D; N. Osterloh, K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D
77
POSTER PROGRAMME
P8-19
Spectroscopy studies of CO2 adsorption on CeO2(110)
C. Yang, A. Nefedov, X. Yu, J. Chen, F. Bebensee, C. Wöll, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), EggensteinLeopoldshafen/D
P8-20
Hydrogenation of graphene – synthesis of single sided graphane
C. Papp, F. Späth, J. Gebhardt, W. Zhao, U. Bauer, K. Gotterbarm, C. Gleichweit, A. Görling, H.-P. Steinrück,
Universität Erlangen-Nürnberg/D
P8-21
Wollastonite (CaSiO3) as model surface of calcium-silicates
C. Natzeck, P. Weidler, C. Wöll, P. Thissen, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen/D
P8-22
IRRAS studies of methanol adsorption on CeO2(111)
C. Yang, F. Bebensee, A. Nefedov, C. Wöll, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen/D
P8-23
Studies on the phase behaviour of water in ordered, nanoporous host structures concerning different pore
sizes and surface polarities
M. Fröba, B. Mietner, Universität Hamburg/D
P8-24
Water in contact with H-terminated silicon: a combined ATR-IR spectroscopic and ab initio computational
study
S. Tecklenburg, L. Yang, S. Wippermann, A. Erbe, MPI für Eisenforschung GmbH, Düsseldorf/D
P8-25
Ethene to graphene: surface catalyzed chemical pathways, intermediates, precursors, and assembly
B. Wang, M. König, TU München, Garching b. München/D; C.J. Bromley, University of St. Andrews/UK; B. Yoon,
Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA/USA; F. Esch, U. Heiz, TU München, Garching b. München/D;
U. Landman, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA/USA; R. Schaub, University of St. Andrews/UK
P8-26
Molecular beam scattering from ultrathin metal films
C. Steinsiek, C. Bartels, A. Wodtke, Universität Göttingen/D
P8-27
Crystalline, highly oriented, 2D porphyrin SURMOF: a new class of functional materials
W. Zhou, J. Liu, J. Liu, Z. Wang, E. Redel, H. Gliemann, C. Wöll, Karlsruhe Institute of Technology (KIT),
Eggenstein-Leopoldshafen/D
P8-28
Adsorption and hydration of soy protein adsorbed on hydrophobic interfaces
V. Jakobi, Ruhr-Universität Bochum/D; R. Scholz, Ruhr-Universität Bochum/D and Frauenhofer UMSICHT,
Oberhausen/D; L. Davico, Ruhr-Universität Bochum/D; E. Weidner, Ruhr-Universität Bochum/D and Frauenhofer
UMSICHT, Oberhausen/D; A. Rosenhahn, Ruhr-Universität Bochum/D
P8-29
Electron-hole pair excitation dominates energy transfer in H-atom scattering at metals
O. Bünermann, H. Jiang, Y. Dorenkamp, A. Wodtke, Universität Göttingen/D
P8-30
Inelasticity in hydrogen atom scattering from Au(111): the role of electron-hole-pair excitation
Y. Dorenkamp, H. Jiang, A. Wodtke, O. Bünermann, Universität Göttingen/D
P8-31
De-excitation of metastable molecules at clean and adsorbate covered metal surfaces
R.J.V. Wagner, D.P. Engelhart, F. Grätz, Universität Göttingen/D; P.C. Johnsen, Princeton University, NJ/USA;
A.M. Wodtke, T. Schäfer, Universität Göttingen/D
P8-32
The role of atomic mass in translationally inelastic atom-surface scattering
H. Jiang, Y.J. Dorenkamp, A.M. Wodtke, O. Bünermann, Universität Göttingen/D
P8-33
CO desorption from a catalytic surface: elucidation of the role of steps by velocity-selected residence time
measurements
K. Golibrzuch, P.R. Shirhatti, J. Geweke, Universität Göttingen/D; J. Werdecker, EPFL, Lausanne/CH;
A. Kandratsenka, Universität Göttingen/D; D.J. Auerbach, University of California Santa Barbara, CA/USA;
A.M. Wodtke, C. Bartels, Universität Göttingen/D
P8-34
Modeling U(VI) adsorption on solvated mineral surfaces
A. Kremleva, S. Krüger, N. Rösch, TU München, Garching b. München/D
P8-35
2HTPP on Cu(111): probing the metalation reaction path with deutrium
O. Lytken, M. Röckert, M. Franke, Q. Tariq, S. Ditze, M. Stark, A. Kaften, D. Lungerich, N. Jux, M. Laurin,
J. Libuda, H. Marbach, H.-P. Steinrück, Universität Erlangen-Nürnberg/D
P8-36
Massive conformational changes during thermally induced self-metalation of 2H-tetrakis-(3,5-di-tert-butyl)phenylporphyrin on Cu(111)
M. Stark, S. Ditze, M. Lepper, l. Zhang, H. Schlott, F. Buchner, M. Röckert, M. Chen, O. Lytken, H.-P. Steinrück,
H. Marbach, Universität Erlangen-Nürnberg/D
P8-37
Manipulation of diffusion paths of Pd atoms through silica thin films on Ru(0001) by hydroxylation
S. Pomp, Universität Graz/A; W.E. Kaden, Fritz-Haber Institut der MPG, Berlin/D; M. Sterrer, Universität Graz/A;
H.-J. Freund, Fritz-Haber Institut der MPG, Berlin/D
78
POSTER PROGRAMME
P8-38
The reaction of MoS2 single crystals with hydrogen
L. Gallot, V. Ah-Leung, F. Traeger, Westfälische Hochschule, Recklinghausen/D; E. Kovacevic, Université
d‘Orléans/F; D. Rogalla, H.-W. Becker, Ruhr-Universität Bochum/D
P8-39
A high temperature Auger electron spectrometer for surface analysis under reaction conditions
L.D. Alphei, V. Becker, J.A. Becker, Universität Hannover/D
P8-40
State-to-state scattering of HCl molecules from Au(111) surfaces: Investigating absolute vibrational
excitation probabilities
J. Geweke, P. Shirhatti, C. Bartels, A.M. Wodtke, Universität Göttingen/D and MPI für Biophysikalische Chemie,
Göttingen/D
P8-41
Co-nanocluster formation on Cu(111) far from equilibrium
Q.H. Vu, S. Kunze, K. Morgenstern, Ruhr-Universität Bochum/D
9. Biophysical Chemistry
P9-01
Investigation of biogeochemical processes by cavity and fiber enhanced Raman gas spectroscopy
T. Frosch, T. Jochum, A. Bachmann, R. Keiner, J. Popp, Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V., Jena/D
P9-02
Effect of temperature, pressure and cosolvents on the activity and structure of a metalloproteinase
E. Decaneto, Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion, Mülheim an der Ruhr/D; S. Suladze, C. Rosin,
TU Dortmund/D; H. Ogata, W. Lubitz, Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion, Mülheim an der
Ruhr/D; M. Havenith, Ruhr-Universität Bochum/D; R. Winter, TU Dortmund/D
P9-03
Matrix metalloproteinase-2: modeling the mechanism of proteolysis
T. Vasilevskaya, Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr/D; M. Khrenova, A. Nemukhin,
M.V. Lomonosov Moscow State University/RUS; W. Thiel, Max Planck Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der
Ruhr/D
P9-04
Packing efficiency controls the temperature-pressure stability of F-actin bundles
M. Berghaus, M. Gao, R. Winter, TU Dortmund/D
P9-05
Human IAPP aggregation in the native environment – from diluted solutions into the living cell
M. Gao, J. Seeliger, R. Winter, TU Dortmund/D; S. Ebbinghaus, Ruhr-Universität Bochum/D
P9-06
Exploring the multiscale signaling behavior of phototropin1 from C. reinhardtii
E. Peter, B. Dick, I. Stambolic, S.A. Baeurle, Universität Regensburg/D
P9-07
Infrared multiple photon dissociation of protonated glutamic acid, GluH+: evidence for protonation-induced
conformational locking
J. Klyne, A. Bouchet, O. Dopfer, TU Berlin/D
P9-08
Helium ion microscopy of biological cells
A. Beyer, N. Frese, M. Schürmann, B. Kaltschmidt, C. Kaltschmidt, A. Gölzhäuser, Universität Bielefeld/D
P9-09
Partitioning of Ras isoforms in giant plasma membrane vesicles
N. Erwin, J. Seeliger, K. Weise, R. Winter, TU Dortmund/D
P9-10
Towards understanding the molecular mechanisms of monoclonal antibody self-association
A. Kuhn, Ruhr-Universität Bochum/D; M. Blech, A. Karow, D. Seeliger, P. Garidel, Boehringer Ingelheim Pharma
GmbH & Co. KG, Biberach/D; L. Schaefer, Ruhr-Universität Bochum/D
P9-11
Atmospheric pressure plasma and bacteria: understanding the mode of action using vibrational
microspectroscopy
K. Kartaschew, S. Baldus, P. Awakowicz, M. Havenith, Ruhr-Universität Bochum/D
P9-12
Secondary structure and folding stability of proteins adsorbed on silica particles – pressure versus
temperature denaturation
S. Cinar, C. Czeslik, TU Dortmund/D
P9-13
Characterization of a sleep like state in C. elegans by infrared laser heating technique
M. Groß, S. Büning, J. Schnatwinkel, S. Ebbinghaus, Ruhr-Universität Bochum/D
P9-14
Step-scan FTIR spectroscopy with sub-microsecond resolution probes the blue light sensor cryptochrome
C. Thöing, S. Oldemeyer, T. Kottke, Universität Bielefeld/D
P9-15
Regulation of K-Ras membrane association: calmodulin versus PDEδ
B. Sperlich, TU Dortmund/D; S. Kapoor, MPI für molekulare Physiologie, Dortmund/D; A. Werkmüller, S. Möbitz,
TU Dortmund/D; G. Zimmermann, G. Triola, H. Waldmann, MPI für molekulare Physiologie, Dortmund/D; R. Winter,
K. Weise, TU Dortmund/D
79
POSTER PROGRAMME
P9-16
Electrochemical quartz microbalance analysis of the adsorption behaviour of polymeric model membrane
systems on gold
T. Werzer, Universität Wien/A; O. Bixner, Universität für Bodenkultur Wien/A; G. Trettenhahn, W. Kautek, Universität
Wien/A
P9-17
Exploring the free energy and conformational landscape of tRNA at high temperature and pressure
C. Schuabb, M. Berghaus, C. Rosin, R. Winter, TU Dortmund/D
P9-18
Protein oligomers rigidity studied, in vitro and in cell
S. Vachharajani, S. Büning, M. Gao, S. Ebbinghas, Ruhr-Universität Bochum/D
P9-19
Activation volumes of enzymes adsorbed at aqueous-solid interfaces
V. Schuabb, C. Czeslik, TU Dortmund/D
P9-20
Huntingtin aggregation studied inside the living cells
A. Sharma, S. Ebbinghaus, Ruhr-Universität Bochum/D
P9-21
Counting by photon statistics (CoPS) – versatile fluorescence quantification based on photon antibunching
K. Grußmayer, D.-P. Herten, Universität Heidelberg/D
P9-22
Type I interferon signaling: towards kinetic and stoichiometric parameters of the signaling complex
S. Hänselmann, Universität Heidelberg/D; F. Salopiata, German Cancer Research Center, Heidelberg/D;
K. Grußmayer, D.P. Herten, Universität Heidelberg/D
P9-23
Biofunctionalized AuNPs for targeted delivery to cells and imaging applications
L. Prisner, N. Bohn, M. Mutas, M. Brohmann, A. Mews, Universität Hamburg/D
P9-24
Investigation of the interdependency between structure, dynamics and activity of Bacillus subtilis lipase A
and solvent properties
A. Bergmann, K.N. Ingenbosch, K. Hoffmann-Jacobsen, Hochschule Niederrhein, Krefeld/D
P9-25
Spectroscopy of gold nanoclusters with different sizes and surface modifications
T. Hadler, T. Kipp, A. Mews, Universität Hamburg/D
10. Catalysis
P10-01
Full kinetic analysis of catalytic cycles: beyond the rate-limiting step picture
U. Gellrich, T. Koslowski, B. Breit, Universität Freiburg/D
P10-02
On the role of gold nanoparticles in the selective photooxidation of 2-propanol over Au/TiO2
A. Lüken, M. Muhler, Ruhr-Universität Bochum/D; J. Strunk, MPI for Chemical Energy Conversion, Mülheim an der
Ruhr/D
P10-03
Adsorption of water on the Fe3O4(111) surface studied by density-functional theory
X. Li, J. Paier, J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P10-04
The influence of water on the oxidation of methanol at the ceria (111) surface
T. Kropp, J. Paier, J. Sauer, Humboldt-Universität zu Berlin/D
P10-05
Mechanistic study of photocatalytic hydrogen generation with simple iron carbonyls as water reduction
catalyst
S. Fischer, E. Barsch, O. Bokareva, S. Bokarev, O. Kühn, R. Ludwig, Universität Rostock/D
P10-06
Methanol synthesis over Cu/ZnO from molecular dynamics
L. Martínez-Suáez, N. Siemer, J. Frenzel, D. Marx, Ruhr-Universität Bochum/D
P10-07
Supported hydroformylation catalyst makes its own homogeneous phase
A. Kaftan, A. Schönweiz, I. Nikiforidis, W. Hieringer, A. Görling, J. Libuda, P. Wasserscheid, M. Laurin,
M. Haumann, Universität Erlangen-Nürnberg/D; K.M. Dyballa, R. Franke, Evonik Industries AG, Marl/D
P10-08
Operando DRIFTS and mass spectrometry of CO oxidation on Pt- and Rh- CeO2 catalysts
F. Kollhoff, M. Laurin, J. Libuda, Universität Erlangen-Nürnberg/D; T.-S. Nguyen, F. Morfin, L. Piccolo, IRCELyon/F
P10-09
Structure and reactivity of defect-engineered metal-organic frameworks: a UHV-FTIRS study
M. Kauer, H. Noei, Ruhr-Universität Bochum/D; Y. Wang, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)/D
P10-10
In situ scanning tunneling microscopy of the Fischer-Tropsch synthesis over Co(0001)
J. Wintterlin, M. Ehrensperger, B. Böller, Universität München/D
P10-11
Ru, V, Mn, Pd and Ir based catalysts for electrochemical oxidation of lignin in a protic ionic liquid
V. Fossog, T. Dier, R. Wintringer, D.A. Volmer, R. Hempelmann, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
80
POSTER PROGRAMME
P10-12
Nanoporous gold supported oxides as high-performance catalysts in the water-gas shift and methanol
reforming reaction
J. Shi, A. Wittstock, M. Bäumer, Universität Bremen/D
P10-13
An experimental and theoretical study of guaiacol on Pt(111) – adsorption and thermal reactions
C. Wöckel, Universität Leipzig/D; A.J.R. Hensley, Y. Wang, Washington State University, Pullman, WA/USA;
C. Gleichweit, K. Gotterbarm, Universität Erlangen-Nürnberg/D; V. Schlykow, M. Weiß, Universität Leipzig/D;
C. Papp, H.-P. Steinrück, Universität Erlangen-Nürnberg/D; J.S. McEwen, Washington State University, Pullman,
WA/USA; R. Denecke, Universität Leipzig/D
P10-14
Doped rare earth oxide aerogels as catalysts for the oxidative coupling of methane
S. Wild, Universität Bremen/D; H. Hagelin-Weaver, University of Florida, Gainesville, FL/USA; M. Bäumer,
Universität Bremen/D
P10-15
Interfacing light absorbers with co-catalysts for efficient photo(electro)catalysis
L. Wang, S. Neubert, O. Mendoza, M. Bledowski, D. Mitoraj, P. Pulisova, R. Beranek, Ruhr-Universität Bochum,
Bochum/D
11. Electrochemistry and Energy
P11-01
Electrochromic switching of a monolithic prussian blue thin film device
J. Liu, W. Zhou, S. Walheim, P. Lindemann, S. Heissler, J. Liu, P.G. Weidler, C. Wöll, E. Redel, Karlsruhe Institute of
Technology, Eggenstein-Leopoldshafen/D
P11-02
Electrooxidation of short-chain alcohols over Pd nanoparticles deposited on functionalized carbon
nanotubes
D. Hiltrop, A. Maljusch, J. Masa, W. Schuhmann, M. Muhler, Ruhr-Universität Bochum/D
P11-03
Ab-initio study of the migration of impurity anions in fluorite-oxide CeO2
A. Schriever, P. Hebbeker, J. Hinterberg, T. Zacherle, R.A. De Souza, RWTH Aachen/D
P11-04
Electrochemical in situ IR spectroscopy on Pt electrodes: single crystals, metallic thin-films,
Pt nanoparticles, and Pt-doped CeO2
O. Brummel, F. Faisal, F. Waidhas, Universität Erlangen-Nürnberg/D; R. Fiala, M. Vorokhta, I. Khalakhan, V. Matolín,
Charles University Prague/CZ; J. Libuda, Universität Erlangen-Nürnberg/D
P11-05
First-principles simulations of water dissociation and adsorption of OH groups under a ClO4 molecule on
Pt(322) stepped surface
H. Kizaki, Osaka University/J; I. Hamada, National Institute for Materials Science, Tsukuba/J; Y. Morikawa, Osaka
University/J
P11-06
4 Tetraphenylporphyrin derivatives as candidates for dye-sensitized solar cells
Y. Dong, M. Springborg, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
P11-07
In-situ electrochemical and spectroscopic study of platinum oxide
A. Sarfraz, A. Erbe, MPI für Eisenforschung GmbH, Düsseldorf/D
P11-08
Ion transport and chemical diffusion in BaCeO3-x below 100 °C
K. Neuhaus, Universität Münster/D
P11-09
Structural and electrochemical studies of lithium vanadium oxide and oxyfluoride cathode materials for
Li-ion batteries
R. Chen, Helmholtz-Institut Ulm für elektrochemische Energiespeicherung/D; S. Ren, Karlsruher Institut für
Technologie (KIT)/D; M. Fichtner, Helmholtz-Institut Ulm für elektrochemische Energiespeicherung/D; H. Hahn,
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)/D
P11-10
Modelling of desolvation and adsorption of ions at electrochemical interfaces for intercalation and
conversion reactions in batteries
J. Lück, Helmholtz-Institut Ulm für elektrochemische Energiespeicherung/D; A. Latz, German Aerospace Center,
Stuttgart/D
P11-11
High-performance N-doped graphene foam as a catalysis support for PEM fuel cells
E.-J. Oh, R. Hempelmann, H. Natter, Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
P11-12
Synthesis of ceria thin films by improved electrodeposition techniques
A. Buchheit, M. Grünebaum, K. Neuhaus, H.-D. Wiemhöfer, Universität Münster/D
81
POSTER PROGRAMME
P11-13
Uptake of protic electrolytes by polybenzimidazole-type polymers – adsorption isotherms and electrolyte/
polymer interactions
C. Korte, Forschungszentrum Jülich GmbH/D; F. Conti, University of Padova/I; J. Wackerl, W. Lehnert,
Forschungszentrum Jülich GmbH/D
P11-14
Electrochemistry of iron oxide model surfaces
P. Seidel, Universität Graz/A; S. Beeg, Fritz-Haber-Institut der MPG, Berlin/D; M. Sterrer, Universität Graz/A
P11-15
Comparison of DFT functionals and insights into photo-induced charge separation in ruthenium-terpyridine
complexes
J. Preiß, B. Dietzek, Universität Jena/D; T. Martínez, Stanford University, CA/USA; M. Presselt, Universität Jena/D
P11-16
Embedded ZnO nanorod arrays as transparent structured back contact in bifacial Cu(In,Ga)Se2 solar cells:
optics and interfaces
W. Ohm, W. Riedel, FU Berlin/D; Ü. Aksünger, Helmholtz Zentrum Berlin/D; S. Gledhill, M.Ch. Lux-Steiner,
FU Berlin/D
12. Industrial Applications
P12-01
Electro-spun based carbon nano-fibers as electrode materials for vanadium redox flow batteries
A. Fetyan, C. Roth, Freie Universität Berlin/D
P12-02
Magnetic field effect on p-type delayed fluorescence in organic systems
A. Wankmüller, G. Grampp, S. Landgraf, TU Graz/A
P12-03
Localized surface plasmon resonance of ITO nanoparticles prepared by colloid chemistry
T. Mohamed, D. Dorfs, Universität Hannover/D
P12-04
pH sensing in demanding environments using field effect based devices
F. Güth, P. Arki, Y. Joseph, TU Bergakademie Freiberg/D
P12-05
MIR-FIR spectroscopy in one step – wide range infrared technology
X. Stammer, M. Keßler, G. Zachmann, Bruker Optik GmbH, Ettlingen/D
82
MAP
Veranstaltungszentrum (VZ)
Lecture Halls / Exhibition at Level 04 (Ebene 04)
7
8
9
10
Foyer West
4
5
1
2
12
Foyer East
6
13
3
MeetingRoom
11
14
15
16
Saal 1
Saal 2a
Saal 2b
Saal 3
17
18
(Raum 82)
Entrance
Entrance
83
SOCIAL PROGRAMME
20:00 – 23.00
Welcome Dinner
(Mensa)
Price: 10 € (incl. 19% VAT) nominal charge
Friday, 15 May 2015
12:30 – 13:30
Women´s Networking Lunch
(Raum 82)
LUNCH SPEECH:
Women in leading positions: cassandras or princesses?
Prof. Dr. Katharina Al-Shamery (University of Oldenburg/D)
Price: 10 € (incl. 19% VAT) nominal charge
The number of participants is limited to 40.
The Bunsen Society invites all women to the second Women´s Networking Lunch at the Bunsentagung 2015.
Women are all about relationships! Join us for a lunch and get to know other successful women in our
scientific community. This unique networking opportunity takes place on Friday (15 May 2015, 12:30h) at the
Bunsentagung 2015 for the second time. The Women´s Networking Lunch enables female scientists, talented
and eager students as well as company representatives to interact in a relaxed environment. This lunch allows
attendees to expand their professional network, to collaborate with peers, to share their personal and business experiences and to exchange opinions.
We truly look forward to welcoming you at the Women´s Networking Lunch and ask you to register for it jointly
with your conference registration.
We’d love to get to know you!
Yvonne Joseph & Melanie Schnell
18:00 – 22:00
Poster Session & Poster Dinner
(Foyer Audimax)
The Poster Session allows for in-depth exchange of latest research achievements and developments in an
informal atmosphere while enjoying food and drinks with friends and colleagues.
Admission is free, but advance online registration is requested.
Please tick the appropriate box on the online registration form.
City of Bochum
Information about the city of Bochum, museums and sightseeing tours can be found on the website of
Bochum Marketing GmbH (www.bochum-tourismus.de)
Highlights:
• Musical „Starlight Express“
• Deutsches Bergbau-Museum
• Deutsches Eisenbahn-Museum
• Kunstsammlungen der Ruhr-Universität Bochum
• Planetarium
• Kunstmuseum Bochum
• Schauspielhaus Bochum
• Medizinhistorische Sammlung an der RUB
84
GENERAL INFORMATION
REGISTRATION FEES 1)
Registration fees until 13 March 2015
Personal Members of the German Bunsen Society
180 €
Non-Members
255 €
Students
2)
(proof of status required, no Ph.D. students)
Accompanying Person3)
50 €
65 €
Registrations after 13 March 2015 will be charged a 25 € late fee (except for accompanying person).
1) No VAT requested according § 4.21 USTG
2) Students enrolled in Bachelor and Master Courses only. Ph.D. students will be charged the regular registration fee.
3) Only participation to the Opening Ceremony, Opening Lecture and Welcome Dinner on 14 May 2015 and the Poster Session and Poster Dinner on 15 May 2015
are included, no entrance to the scientific lectures.
The conference ticket includes an electronic book of abstracts to be downloaded in advance (a printed version can be ordered
with your registration for an additional fee of 10 €), the list of participants, meals and beverages during the poster session
(advance online registration requested) and the coffee breaks.
Lunches are not included in the registration fee, but lunch tickets for mensa meals (10 € per meal) can be ordered with the
online registration. Please note: There are no restaurants within walking distance of the venue.
REGISTRATION
Please register online at www.bunsentagung.de.
Registration is open, subject to capacity in the lecture rooms, up to the beginning of the conference. Publication deadline of the
list of participants is 22 April 2015. It is not guaranteed that registrations received later will appear in the list.
PAYMENT
Due to organisational constraints we can only accept payment by credit card. You will receive an invoice by general mail after
your registration has been booked.
CANCELLATION
Only written cancellations will be accepted (letter, fax or e-mail) and are subject to 30 € administrative fee for cancellation
made before 22 April 2015. Later cancellations will be subject to a charge equal to 80% of the registration fee. From the conference date on, no refund is possible. If the event is cancelled by the German Bunsen Society, the full fees will be refunded. Any
further claims for compensation are excluded.
Special Cancellation Policy:
Lunch tickets: Lunch tickets can be cancelled without charges before 31 March 2015. Cancellation received later will not be
eligible for any refund.
ACCOMMODATION
You can access a list of hotels offering room allotments to the conference attendees on the conference website
www.bunsentagung.de, via the item “Accommodation”.
Reservations should be directly made to the hotel by the participants. Please provide the keyword “Bunsen/Bunsentagung” for
a special rate. We highly recommend to book your accomodation as early as possible.
85
GENERAL INFORMATION
VENUE
Ruhr-Universität Bochum
Universitätsstraße 150
44801 Bochum
HOW TO REACH THE VENUE
On the conference website www.bunsentagung.de, under the menu “Venue”, you´ll find a link to the route description to
Ruhr-Universität Bochum as well as information on reduced fare railway tickets to DECHEMA events.
Parking Information:
Parking spaces near the conference venue are very limited. We highly recommend visitors to reach the venue by public transport.
Take subway U35 in direction of “Hustadt” at Bochum main station.
OPENING HOURS ON-SITE CONFERENCE OFFICE
Friday, 15 May 2015
(Foyer Audimax)
11:00 – 19:00
08:00 – 18:00
08:00 – 16:00
A separate counter for student travel grants will be open on Friday from 09:00 to 18:00.
CONTACTS
For information on conference, lecture and poster programme, registration and book of abstracts, please contact:
Mr. Matthias Neumann
DECHEMA e.V.
Phone: +49 (0)69 7564-254
Fax:
+49 (0)69 7564-176
E-mail: [email protected]
For information on meetings of the German Bunsen Society, student grants, awards and exhibitors/sponsoring
invoices:
Mrs. Carmen Weidner-Friedrich
Phone: +49 (0)69 7564-621
Fax:
+49 (0)69 7564-622
E-mail: [email protected]
CONFERENCE LANGUAGES
The official languages of the conference are English and German. The opening, award and funding sessions will be in German
only.
Authors are expected to give their presentation (oral or poster) in the language used in the title published in the conference
programme.
PLEASE NOTE: Simultaneous translation will not be available.
86
GENERAL INFORMATION
POSTER SESSION, POSTER DINNER AND POSTER AWARDS
18:00 – 22:00
Posters will be on display during the entire conference. There will also be a dedicated “Poster Session” on Friday, 15 May
2015 from 18:00-22:00. The session will be split between even poster numbers (from 18:00 to 19:30) and odd poster numbers (from 19:30 to 21:00). Each presenting author will have 1,5 hours to present his/her poster. Authors are expected to be
present at their own poster during the Poster Session for discussion. Full dinner will be available during the poster session
(included in the registration fee, advance online registration requested).
The standard size for all posters is 0,85 m x 1,2 m (DIN A 0 – German Standard) vertically oriented. Material to mount the
posters will be available at the on-site conference office. It is the presenter’s own responsibility to set-up his/her poster on the
assigned poster board and to remove it at the end of the conference.
Posters will be reviewed by a jury during the Poster Session on Friday evening. Presentations will be evaluated according to
the following criteria:
Significance and originality of the work
Quality of the poster presentation
Outstanding scientific achievement
A total of 8 presentations will be selected to receive the “Best Poster Award” of 150 € each and free admission to the next
Bunsentagung 2016 in Rostock for the main author. Additionally, another 8 presentations will be selected to receive a “Hot
Topic” Poster Award Certificate, which grants free admission to the next Bunsentagung 2016 in Rostock for the main author.
The Poster Award Ceremony will take place during the Closing Ceremony on Saturday 16 May 2015 at 16:00.
Authors of the selected posters are invited to hold a short presentation of their work (1-2 PowerPoint slides only, best prepared
in advance of the conference).
Only authors present at the Closing Ceremony will be awarded.
KARRIEREFORUM (in German only)
12:00 – 15:00 (Saal 3)
Topic: Strategische Karriereplanung in der Wissenschaft
The „Karriereforum“ is an annual symposium organised by the Karriereforum working group of the German Bunsen Society.
The symposium aims at scientists in earlier stages of their careers (between PhD and first appointment as a professor), and
provides a forum for discussion of and exchange on career related issues and questions.
Admission is free, but advance online registration is required. Please tick the appropriate box on the online registration form.
Please note, that the “Karriereforum” will be in German.
Information material will also be available at the “Karriereforum” stand at the accompanying exhibition.
The “Mitgliederversammlung AG Karriereforum” will take place on Saturday during the lunch break in room 82.
CHILD CARE
The Bunsentagung offers the opportunity for child care service to parents of small children during the event for a service charge
of 10 €. Interested parents are requested to complete the form which can be found at www.bunsentagung.de/childcare2015
and send it to congress office by 15 April 2015. A minimum number of 5 children is necessary. Parents will be informed if the
service can be offered after the deadline.
INTERNET SERVICE
Free internet access will be provided via the eduroam service (https://www.eduroam.org) for all particpants during the
conference. Advance online registration is requested to use WLAN via other services.
More and regularly updated information on the conference is available at
www.bunsentagung.de
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© Ruhr-Universität Bochum
Phone: +49 (0)69 7564-621
Fax:
+49 (0)69 7564-622
E-Mail:[email protected]
www.bunsentagung.de
ASPEKTE
Christian Merten
CHIRALITY AS PROBE FOR
INTERMOLECULAR INTERACTIONS
INTRODUCTION
The functionality of a chiral homogeneous catalyst is inextricably connected to its asymmetric shape and specific steric
configuration, structural analyses are often focused only on
the chemical structure and absolute configuration, sometimes maybe on the crystal structure. As a matter of fact, the
performance of a chiral catalyst is significantly determined by
intermolecular interactions such as Coulomb, dipole-dipole,
or hydrogen bonding interactions between the reaction partners. However, the strength of these interactions is strongly
influenced by the surrounding solvents which can bind similarly to the involved molecules. It therefore has to be noted that
one of the most important aspects of homogeneous catalysis, however, is often completely neglected: the structure and
the conformational preferences in solution which are strongly
dependent on solute-solvent interactions. Especially in catalytic systems in which chirality is introduced by a co-catalyst,
e.g. Jacobson’s thioureas[1] or in anion-direct asymmetric
catalysis,[2] solute-solvent interactions can additionally affect
the efficient transfer of stereochemical information by competitive binding to the achiral catalyst or the chiral auxiliary.
Due to the fact that the effects of the solvent on the molecular level are yet only partially understood and the choice of a
particular solvent or solvent-mixture is based on experience or
often even trial and error. With our research, we want to contribute to a better understanding of these intermolecular interactions of importance in asymmetric catalysis, and particularly
solvent effects.
The key tool of our research is vibrational circular dichroism (VCD)
spectroscopy.[3, 4] It can be regarded as the extension of the wellknown electronic CD spectroscopy (ECD) to the infrared region.[5]
Hence it measures the very small differential absorption of leftand right-circular polarized light during a vibrational transition.
Although the effect is about four orders of magnitude smaller
than the parent infrared spectrum, it is much more sensitive to
conformational changes due to interactions with solvent or other
molecules in solution. Detailed structural information is extracted from the experimental spectra by comparison with extensive
density functional theory (DFT) based spectra calculations.
Dr. Christian Merten
Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie
Universitätsstraße 150, 44801 Bochum
Phone +49 234 32-24529
The systems we are currently interested in range from simplified model compounds to actual asymmetric catalysts. In this
overview article, we focus on some selected examples from our
spectroscopic studies and show how we reveal solvent effects
using VCD spectroscopy. Furthermore, we present examples in
which chirality is rather utilized as a probe for intermolecular
interactions. This is achieved by introducing chirality to a molecular system for the sole purpose of making a specific structural motif accessible for VCD spectroscopic studies.
VIBRATIONAL CD SPECTROSCOPY
As mentioned above, VCD spectroscopy measures the difference in the absorption of left- and right circular polarized
infrared light by a chiral sample.[3, 4] The measurement of a
VCD spectrum (=ALCP-ARCP) always provides a corresponding IR
spectrum (=ALCP+ARCP), so that for each sample two spectra are
measured simultaneously. Typically, VCD spectra are either
presented as differential absorbance ΔA or, whenever possible, in units of differential molar absorptivity Δε.
Today, the main application for VCD spectroscopy is the unambiguous assignment of absolute configurations (AC) by comparison of experimental spectra with computationally predicted
spectra. An example for such an assignment is presented in Figure 1. The bottom trace (red) of the figure shows an experimental spectrum of an unknown enantiomer of α-pinene measured
in chloroform-d1. In order to determine the AC of the unknown
sample, a VCD spectrum is calculated for one of the two possible stereoisomers, here (1R)-α-pinene (blue), and compared
with the experimental spectrum. As can clearly be seen in the
comparative plot, the calculation resembles frequencies and
relative intensities very well, so that the configuration can be
assigned without any doubt. In case the initially chosen configuration for the calculation had been the wrong one, the predicted
VCD spectrum would show all band with inverted sign.
The given example represents a rather simple case of an AC
determination. For more flexible molecule, the spectra calculations is usually more elaborate. While IR and VCD spectra
of different conformers feature the same shifts of vibrational
frequencies, the changes in band intensities do not correlate
in a simple way. For instance, while the intensity of a carbonyl
stretching vibration is typically strong in the IR spectra of different conformers, one conformer can show a strong positive
VCD band while a weak negative band is predicted for another
conformer. Thus, the overall IR spectrum in the carbonyl region
89
ASPEKTE
Scheme 1: Δ- and Λ-stereoisomers of tris(diamine)nickel(II)
Fig. 1: Typical example for the determination of an absolute configuration.
The bottom spectrum shows the experimental VCD spectrum of an unknown
enantiomer of α-pinene in chloroform-d1. The top spectrum represents a
DFT-calculated spectrum of (1R)-α-pinene.
will feature one broad strong band while the VCD spectrum can
show a more complex pattern. It is therefore important to perform a comprehensive conformational analysis and to consider
all conformers in the analysis of VCD spectra of mid-sized molecules. Therefore, besides its unique sensitivity to chirality and
absolute configurations, VCD spectroscopy is highly sensitive
to even very subtle differences in structures, such as perturbations of the conformational equilibrium caused by solutesolvent interactions.
In our work, we take advantage of this conformational sensitivity and use VCD spectroscopy to probe intermolecular interactions in solution and in solid noble gas matrices under matrixisolation (MI) conditions.[6-8] The power of VCD spectroscopy
to determine (perturbations of) conformational distributions is
especially useful regarding our studies on intermolecular interactions in asymmetric catalysts as it can lead to very detailed
insights into the structures of chiral molecules in solution.
For the nickel(II) derivatives, such a chiral resolution is not
possible as the enantiomers racemize rapidly. When the ligand
itself is chiral, the Δ- and Λ-isomers become diastereomers
and one of the two forms typically becomes more favored
than the other. This is, for instance, the case for homoleptic
tris-complexes with 1,2-diamino cyclohexane (“dach”): In the
crystal structure of {Ni[(R,R)-dach]3}Br2, solely the Δ-isomer is
observed.[10] Similar observations were made in acetonitrile
and DMSO solution using VCD spectroscopy.[11]
Simply replacing dach by 1,2-diphenyl ethylene diamine (“dipen”),
a slightly more flexible diamine, leads to significant effects on
the conformational preferences of the complexes. In the crystal
structure of {Ni[(R,R)-dipen]3}(ClO4)2, the Δ- and Λ-isomers are
found in a 1:1 ratio which already indicates a less dominating
effect of the chirality of the ligand on the configuration of the
metal center. However, in solution, the increased flexibility at
the metal center becomes even more important.
Figure 2 compares the VCD and IR spectra of the complex
taken in acetonitrile and DMSO solution.[9] Beside some minor
shifts in band positions, the IR spectra do not show an indication of a significant structural difference in the two solvents.
Similarly, the VCD spectra appear to be quite alike in the range
below 1500 cm-1. In contrast, the VCD band of the NH2 bending mode at ~1600 cm-1 changes significantly. With its center
SOLVENT DEPENDENT PREFERENCE FOR D- AND L-STEREOISOMERS
Chiral transition metal complexes are often used in catalysis as
they allow for various different binding schemes of substrates
and a large structural variety regarding their ligands. Although
the catalyzed chemical process mostly takes place in solution,
structure elucidation of (chiral) transition metal complexes is
often based on classical methods like crystal structure analysis and, if applicable, also NMR spectroscopy. For a very simple
model system of a chiral tris(diamine) nickel(II) complex,[9] we
could demonstrate that the structural preferences revealed by
crystal structure analysis do not always reflect the actual solution structure of metal complexes.
A tris-complex of identical bidentate ligands can exist in two
stereoisomeric structures, a Δ- and Λ-form (cf. Scheme 1). With
ethylene diamine as ligand, the enantiomers of tris-complexes
of cobalt(III) are kinetically stable and can even be resolved.
90
Fig. 2: Comparison of the VCD (A) and IR (B) spectra of {Ni[(R,R)-dipen]3}
(ClO4)2 taken in acetonitrile-d3 (ACN, black) and DMSO-d6 (grey) with those
calculated for the Δ- and Λ-stereoisomers (blue, red). The range from 11501000 cm-1 is cut out due to strong absorbance of the ClO4- anion. (Reprinted
with permission from Ref. 9. Copyright 2014 American Chemical Society.).
at 1600 cm-1, it features a VCD band pattern composed of a
negative component at higher and a positive one at the lower
wavenumber side (a -/+ pattern) in acetonitrile while it shows
a +/+ pattern in DMSO.
The observed spectral changes can be interpreted by comparison with calculated IR and VCD spectra of the two diastereomeric forms (B3LYP/6-31+G(2d,p)/IEFPCM(dmso)[12]) which are
shown as top traces in Figure 2. As can clearly be seen in the
computed VCD spectra, the Λ-isomer features an all-positive
VCD band for the NH2-bending mode which resembles nicely the
observed experimental spectrum taken in DMSO. A strong -/+
pattern was obtained for the Δ-isomer. A detailed comparison
of the band intensities reveals that a 1:1 mixture of the isomers
describes best the conformational respectively diastereomeric
distribution in acetonitrile. The calculated IR spectra reflect the
experimentally observed changes but cannot be used to unambiguously interpret the structural changes taking place.
In summary, we showed that simply changing the solvent from
polar aprotic to polar protic can affect preferences for absolute configurations at metal centers. In this particular case, the
equilibrium between a Δ- and Λ-form in acetonitrile is shifted
towards the Λ-isomer by addition of DMSO. It is hypothesized
that this shift arises from a stronger and more effective solvation of the Λ-isomer.[9]
SOLVENT-DEPENDENCE OF HELICAL STRUCTURES
ASPEKTE
on the available data, it has been assumed that the strong
change in optical rotation is related to a conformational change
in the aromatic side chains.
Interestingly, for one of the derivatives prepared in the Novak
lab, a subtle change in solvent from dichloromethane (DCM) to
chloroform lead not only to a significant change in the specific
OR ([α]20435 = +901° in DCM and -422° in CHCl3) but also to VCD
spectral changes.[17] The IR and VCD spectra of this polymer,
PNOC (Scheme 2), are shown in Figure 3. In the experimental
spectra, a strong shift of the IR and VCD bands of the imine
stretching vibration in the region 1700-1550 cm-1 is clearly
visible. Additionally, the positive feature found at 1570 cm-1 in
the VCD spectra taken in DCM, which arises from C=C stretching motions, vanishes after the solvent change. In order to explain the experimentally observed differences, we modeled two
oligomers (7mers) with P-handedness in which the naphthyl
side groups featured different orientations relative to the helical
backbone. In one of the helix models the dipole moment of the
naphthyl units was aligned opposite to the helix director, and in
the other one it was aligned along the helix director. The simulated IR and VCD spectra of these two models (B3LYP/6-31G(d,p)/
IEFPCM(chloroform)[12]), which are presented in Figure 3 as well,
resemble the experimental spectra exceptionally well. Close
examination of the structures led to the conclusion that the shift
in the IR and VCD spectra is not a direct effect of the change
in the naphthyl group orientation. In fact, the change in the
side group conformation rather caused the helical backbone
to shrink from a 51-helix (five monomer units per helix turn) to
Strong solvent effects are not limited to small molecular systems. They are very pronounced also in supramolecular chemistry and organocatalysis where weak interactions such as hydrogen bonds are utilized to build up larger functional aggregates.
Helical chiral polymers are a class of interesting candidates for
catalysis as they feature a large chiral structure while showing
low solubility in non-polar solvent. For some of them, solventdependent conformational preferences either of the helical
backbone itself, or of the side groups have been reported which
are potentially useful in the design of switchable catalysts.[13]
Scheme 2. Synthesis and structure of PNOC, the polymer of N-1-naphthyl-N’octadecylcarbodiimide. (R)-BINOL Ti(IV) diisopropoxide was used as catalyst
leading to a preferred P-handedness of the helical backbone of the polymer.
A particularly interesting effect has been observed by Novak
et al. who prepared chiral poly(carbodiimides) capable of temperature and solvent dependent switching of optical rotation
(OR). These switching range spans from large negative values to moderate positive ones within a temperature range of
30 °C,[14, 15] and could also be followed by ECD spectroscopy.
The VCD spectra, however, did not show any changes.[16] Based
Fig. 3. Solvent-dependent changes in the IR (bottom panel) and VCD spectra
(top panel) of PNOC. Experimental spectra are shown in the lower traces, calculated spectra in the top traces of each panel. Model A refers to the 51 helical
model and model B to the 72 helical model. Reproduced from Ref. 17 with permission from the PCCP Owner Societies.
91
ASPEKTE
a more contracted 72 helix (seven monomer units in two helix
turns) in CHCl3 which resulted in a blueshift of the modes.
The different dipolar properties of the solvents are assumed
to determine the structural preferences. The explicit role of the
solvent itself, e.g. directed intermolecular interactions, in this
shutter-like motion could not unfortunately be revealed by our
studies.
SELF-AGGREGATION AND SOLUTE-SOLVENT INTERACTIONS
Fig. 5. Structure of the solvated PENC dimer.
In the above examples, the interaction of the solute with the
solvent has not been considered explicitly. This is mainly due to
the fact that the calculated single conformer spectra have been
sufficient to explain the experimental results. Furthermore, the
structures were quite large, so that a thorough sampling of the
conformational space of solute-solvent clusters would have
been quite involved. In order to gain more detailed insights into
solvation phenomena and self-aggregation effects, we are also
interested in studying the solution structures of small molecules.
The example of PENC in chloroform nicely shows that VCD
spectroscopy can be used to investigate solute-solvent interactions at a high level of detail, and that even interactions with
chloroform can be of importance when analyzing experimental
spectra. Here it is also noteworthy, that Debie et al. were successful in proving that a VCD activity can be induced to the C-H
(respectively C-D) stretching vibration of chloroform.[19, 20]
Fig. 6. Dihydrogen bonds in the crystal structure of (R)-α-phenylethyl amine
borane. The H-H distances are given in Å. Reproduced with permission from
Ref. 21. Copyright Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Fig. 4. Comparison of the experimental VCD spectrum of (S)-phenylethyl
isocyanide measured in chloroform with the calculated spectra for solvated
monomeric and dimeric form. Reproduced from Ref. 18 with permission from
the PCCP Owner Societies.
We found α-phenylethyl isocyanide (PENC) to be an interesting
candidate for such solvation studies.[18] The experimental VCD
spectrum of (S)-PENC recorded in chloroform solution is shown
in Figure 4. The figure also shows the calculated VCD spectra of
a monomeric and a dimeric species of PENC. In comparison with
the experiment, the calculation on the monomeric species agrees
fairly well. Only in the range from 1370-1300 cm-1, there are two
strong negative bands in the experimental spectrum of which only
one is predicted by the calculation. When considering a C2-symmetric, dimeric species stabilized by dipole-dipole interactions of
the two R–N+≡C- groups, a second strong negative band is obtained. Since the relative intensity ratio of the two bands did not
agree with the experimental ratio, solvation of the dimer with two
molecules of chloroform has been assumed (Figure 5). The interaction between PENC and chloroform takes place between the
negative partial charge at the isocyanide carbon and the hydrogen of the solvent. Using this model, the band intensity ratio of
the experimental spectrum can be very well reproduced.
92
While a hydrogen bond to chloroform is a very weak intermolecular interaction, there are interactions which are by far less
frequent. Recently, we were able to probe a very special type of
intermolecular interaction using VCD spectroscopy, namely dihydrogen bonding. A dihydrogen bond is a hydrogen bond occurring between a partially positively charged hydrogen as donor
(i.e. a typical hydrogen bond donor), and a hydridic hydrogen as
it can be found in metal hydrides or in the B-H bond of boranes
as acceptor. In our study, we investigated the self-aggregation
of a chiral amine borane adduct, namely α-phenylethyl amine
borane (PEA-BH3), through N-Hδ+⋅⋅Hδ−-B dihydrogen bonds.[21]
Figure 6 shows a section of the dihydrogen bonding network in the
crystal structure of (R)-PEA-BH3. The N-B bonds of the molecules
are located in an anti-parallel orientation allowing each NH2-moiety to interact with two adjacent BH3-moieties. All structural parameters, such as binding angle and H-H-distances were found to be
consistent with the typical range for a dihydrogen bond as determined by Crabtree, Siegbahn, and co-workers.[22] The experimental IR and VCD spectra of both enantiomers of PEA-BH3 as recorded in CDCl3 are shown in Figure 7 compared to calculated spectra
of monomeric and dimeric (R)-PEA-BH3. While the experimental
VCD pattern is quite complex, two regions are of particular interest
for the differentiation between monomeric and dimeric forms. In
ASPEKTE
the range from 1630-1550 cm-1, where the NH2-bending modes
are excited, only weak positive VCD bands are predicted for the
monomeric form, while the experimentally nicely resolved -/+ pattern of the NH2-bending modes in (R)-PEA-BH3 is well reproduced
by the calculations for the dimeric form. The region from 14001340 cm-1 is associated with CH- and CH3-bending vibrations, and
even more characteristic. Here, the experimental spectrum shows
a W-shaped VCD pattern which is again only resembled by the
dimeric form. Although concentration dependent measurements
revealed few subtle changes in the IR spectra which could potentially indicate the formation of dihydrogen bonds, the differences
were not characteristic enough to make an unambiguous assignment to certain intermolecular binding topologies. It is also quite
noteworthy in this context that the dimeric form observed in chloroform solution features a different binding topology than the one
observed in solid state. This can easily be deduced by comparison
of the experimental spectra with the calculated spectrum of a
dimer which features the same relative orientation of two PEA-BH3
molecules observed in solid state.
absolute configurations. By introducing chirality to a molecular
system, it becomes accessible by VCD spectroscopy and can
be studied in more detail than with regular IR spectroscopy.
Therefore, VCD spectroscopy is a powerful technique to investigate conformational preferences, solute-solvent interactions
and self-aggregation phenomena.
Besides the herein highlighted fundamental studies, we are currently very interested in actually active catalysts, trying to monitor their binding to reactants. Other activities in our lab focus on
studies on ion pairing and chirality transfer, enantiorecognition
and host-guest interactions in chiral separation, and chiral reactive intermediates. In all these areas, the solvent is omnipresent
and always key part of our molecular system under investigation.
REFERENCES
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45, 1520-1543.
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3177-3182.
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14, 12884-12891.
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23, 717-729.
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127, 2136-2142.
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2005, 117, 7464-7467.
Fig. 7. Comparison of the experimental IR and VCD spectra of α-phenylethyl
amine borane with calculated spectra of (R)-PEA-BH3 in a monomeric and
a dimeric form. Reproduced with permission from Ref. 21. Copyright WileyVCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
[17] C. Merten, J. F. Reuther, J. D. DeSousa and B. M. Novak, Phys.
Chem. Chem. Phys., 2014, 16, 11456--11460.
[18] C. Merten, M. Amkreutz and A. Hartwig, Phys. Chem. Chem.
Phys., 2010, 12, 11635-11641.
[19] E. Debie, L. Jaspers, P. Bultinck, W. Herrebout and B. V. D. Veken,
Chem. Phys. Lett., 2008, 450, 426-430.
CONCLUDING REMARKS
[20] E. Debie, P. Bultinck, W. Herrebout and B. van der Veken, Phys.
Chem. Chem. Phys., 2008, 10, 3498-3508.
In this short overview, we highlighted some of our research
activities focusing on solvent effects and intermolecular interactions. The examples showcase the broad applicability of VCD
spectroscopy which is no longer a tool only used to determine
[21] C. Merten, C. J. Berger, R. McDonald and Y. Xu, Angew. Chem.
Int. Ed., 2014, 53, 9940–9943.
[22] T. Richardson, S. de Gala, R. H. Crabtree and P. E. M. Siegbahn,
J. Am. Chem. Soc., 1995, 117, 12875-12876.
93
LESERBRIEF
Kommentar zum Leitartikel „Systemverständnis für die erfolgreiche
Umsetzung der Energiewende”
(Bunsenmagazin 6/2014, S. 257)
von Robert Schlögl
Mit Interesse las ich den o. g . Leitartikel von Herrn Kollegen
Schlögl, ist er doch der erste Artikel im Bunsenmagazin, der
den Kern der vor nunmehr fast vier Jahren beschlossenen
Energiewende zum Gegenstand hat. Der einige Monate nach
diesem Beschluss erschienene Leitartikel „Die Energiewende
muss sozial- und kulturwissenschaftlich unterfüttert werden”
(Ortwin Renn: Bunsenmagazin 6/2011, S. 177) befasste sich
mit einem aus meiner Sicht nur randständigen Problem bei
der Umsetzung der Energiewende. Auf die wesentlichen inhaltlichen Probleme einer Energiewende, also auf mögliche Wege
zur Realisierung und die jeweiligen Folgen wurde dagegen
nicht eingegangen, auch nicht in einem Kommentar oder in
einem anderen Leitartikel. Ich habe mich darüber gewundert,
geht es doch bei allen chemischen Wegen der Energieumwandlung – und das sind die meisten! – auch um Physikalische
Chemie, also um das Gebiet, dem sich die Deutsche BunsenGesellschaft verschrieben hat.
Aus dem Artikel ist zu entnehmen, dass im Frühjahr 2013 drei
wissenschaftliche Akademien die Initiative „Energiesysteme
der Zukunft“ gegründet und ein breit angelegtes Projekt mit
Beteiligung von mehr als 150 Wissenschaftlern aus zahlreichen Instituten und Arbeitsgruppen gestartet haben. Hauptziel
des vom Bund geförderten Projekts ist Politikberatung, daneben sollen die Ergebnisse auch in die „Diskussion mit gesellschaftlichen Gruppen” eingebracht werden.
Überrascht war ich, dass ich von dem Projekt erst jetzt erfuhr, obwohl ich versuche, mich über wichtige Entwicklungen
auf dem Sektor Energie zu informieren. So habe ich weder im
Bunsenmagazin noch in den „Nachrichten aus der Chemie“
der Gesellschaft Deutscher Chemiker bislang etwas über das
Projekt gelesen, auch nicht in der Tagespresse. Ich habe den
Eindruck, dass die interessierte Öffentlichkeit über dieses Projekt zu wenig informiert wird. Und dabei wird in den Medien
so viel Unausgegorenes über die Energiewende und die damit
verbundenen Probleme berichtet. Wenn die Intention besteht,
die interessierte Öffentlichkeit in die Diskussion über die Ergebnisse des Projekts einzubeziehen und nicht nur bestimmte
„gesellschaftliche Gruppen“, dann muss eine wirksamere Informationspolitik betrieben werden.
Ein weiterer Kritikpunkt. Nach Durchsicht der Übersicht über die
Zusammensetzung der am Projekt beteiligten Arbeitsgruppen
Prof. Dr. Ulfert Onken
Gottlieb-Levermann-Str. 3
44229 Dortmund
Telefon: 0231-735619, Fax: 0231-735024
94
(Website der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften,
acactech; koordiniert das Projekt) scheint mir, dass die einschlägige Industrie (Energieerzeuger, Netzbetreiber) stärker beteiligt
werden sollte. Aus eigener Erfahrung weiß ich, dass die Kooperation mit Firmen nicht immer leicht ist. Sie ist aber notwendig,
um Handlungsalternativen zu erproben und zu realisieren.
Aus Anlass des obigen Leserbriefes möchten wir Sie an dieser
Stelle kurz über die Publikationen der Deutschen Bunsen-Gesellschaft zu dem Themenkomplex Energie und Klima informieren.
Publikationen der DBG im
Bereich Energie und Klima
Die Themen Energie und Klima haben in der DBG einen
sehr hohen Stellenwert, was sich auch in den Publikationen der DBG widerspiegelt.
Broschüren für eine interessierte Öffentlichkeit
Von Brennstoffzellen und Leuchtdioden Energie und
Chemie – Ein Bündnis für die Zukunft
From Fuel Cells to Light-Emitting Diodes Energy and
Chemistry – an Alliance for the Future (engl.)
Feuerlöscher oder Klimakiller Kohlendioxid CO2 –
Facetten eines Moleküls
Von Kohlehalden und Wasserstoff Energiespeicher –
zentrale Elemente der Energieversorgung
Gemeinsame Positionspapiere der chemischen
Gesellschaften
Energieversorgung der Zukunft – Der Beitrag der
Chemie (2007)
Energieversorgung der Zukunft – Der Beitrag der
Chemie: Eine quantitative Potentialanalyse (2009)
Energiespeicher – Der Beitrag der Chemie (2015)
Gemeinsames Diskussionspapier
Energiespeicherung als Element einer sicheren Energieversorgung
Chemie – Ingenieur – Technik (CIT 2015, 87, No. 1-2,
17-89, DOI: 10.1002/cite.201400183) (open-access
Artikel)
Alle Publikationen können elektronisch über die Webseite der DBG oder über die Geschäftsstelle bezogen
werden.
ASPEKTE
Florian Ausfelder
GEMEINSAMES POSITIONSPAPIER
„ENERGIESPEICHER – DER BEITRAG DER
CHEMIE“ ERSCHIENEN
Die im Koordinierungskreis Chemische Energieforschung1 vertretenden Organisationen haben im Januar 2015 ein gemeinsames Positionspapier unter dem Titel „Energiespeicher - Der
Beitrag der Chemie“ veröffentlicht. Das Papier analysiert den
Entwicklungsstand verschiedener Speichertechnologien und
gibt politische Handlungsempfehlungen. Das Positionspapier
kann über die Webseiten und Geschäftsstellen der beteiligten
Organisationen bezogen werden. Es wird durch eine detaillierte
technologische Analyse mit dem Titel „Energiespeicherung als
Element einer sicheren Energieversorgung“ untermauert. Sie ist
als open-access Übersichtsartikel in der Januar/Februar Ausgabe der Zeitschrift Chemie-Ingenieur-Technik [1] erschienen.
Der Artikel ist über die Webseite des Verlages2 frei abrufbar. Der
besondere Ansatz beider Papiere liegt in der systemischen Betrachtungsweise speziell der Verknüpfungsstellen im Energiesystem, die durch Speichertechnologien bedient werden können.
Angesichts der globalen Herausforderung des Klimawandels haben die einzelnen Staaten und Regionen dieser Welt unterschiedlich reagiert. Auf Basis des Kyoto-Protokolls und auch darüberhinausgehend sind verschiedenste Vorgehensweisen beschlossen
worden. So gibt es in der Europäischen Union gemeinsam mit den
EFTA-Staaten ein Emissionshandelssystem als das Hauptinstrument, mit dem die Klimaziele erreicht werden sollen. In Deutschland werden unter dem Schlagwort „Energiewende“ verschiedene, nicht notwendigerweise aufeinander abgestimmte Ziele, in
ein ambitioniertes politisches Vorhaben zusammengefasst. Hinzu kommt der beschleunigte Ausstieg aus der Kernenergie, der
als Reaktion auf das Unglück in Fukushima umgesetzt wird.
Ein wesentlicher Beitrag zu der Einhaltung der Emissionsziele wird von den verschiedenen Energiesektoren erwartet. Am
weitesten fortgeschritten ist diese Entwicklung durch den massiven Ausbau erneuerbarer Energien im Stromsektor, während
die Bemühungen im Mobilitätssektor stocken und im Wärmesektor kaum aktive Bemühungen erkennbar sind.
Dr. Florian Ausfelder
Deutsche Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie
Theodor-Heuss-Allee 25, D-60486 Frankfurt
Tel.: 069/75 64 620, Fax: 069/75 64 622
Dabei stellt die Fokussierung auf die einzelnen Sektoren bereits ein fundamentales Verständnisproblem dar. Solange diese
Sektoren als in sich geschlossen und eigenständig betrachtet
werden, werden bestenfalls gute Teillösungen implementiert,
die Frage nach einer optimalen Lösung unter Einbeziehungen
der gegenseitigen Wechselwirkungen zwischen den Energiesektoren wird gar nicht erst gestellt.
Am deutlichsten sind die Begrenzungen und Herausforderungen
gegenwärtig im Stromnetz zu beobachten. Der massive Ausbau der
erneuerbaren Energien, insbesondere Photovoltaik und Windenergie bisher und der absehbar benötigte Ausbau bis 2050, wenn die
erneubaren Energien 80 % des Stromverbrauchs abdecken sollen,
wird zu einer prinzipiellen Umstrukturierung der Energieversorgung
führen. Im Moment gewährleisten fossile Kraftwerke die nötige Versorgung, je nach Bedarf, unabhängig von den meteorologischen
Bedingungen. Elektrische Energie in Form von Strom ist nur schwer
zu speichern. Speicherkapazitäten sind im Stromnetz hauptsächlich in Form von Pumpspeicherkraftwerken vorhanden, die aktuell
kaum wirtschaftlich zu betreiben sind. Elektrochemische Speichersysteme spielen derzeit noch keine große Rolle.
Ähnlich wie im Stromnetz, wird in der Nah- und Fernwärmeversorgung die benötigte Energie als Wärme ebenfalls bedarfsgesteuert aus Energieträgern, saisonal oder kontinuierlich, durch
Heizkraftwerke zur Verfügung gestellt. Wärmespeicher sind
hauptsächlich auf Basis von Wasserspeichern etabliert, die aber
nur einen begrenzten Temperaturbereich bedienen können.
Im Falle der Kraftstoff- und Gasversorgung (für den Wärmemarkt) bilden die (fossilen) Energieträger durch ihre hohe Energiedichte effiziente Speichermedien und werden durch die entsprechenden Netze ebenfalls bedarfsgerecht bereitgestellt.
Während die Übertragungs- und Verteilnetze in den verschiedenen Energiesektoren die räumlichen Differenzen von Angebot
1
Der Koordinierungskreis Chemische Energieforschung setzt sich zusammen aus Vertretern und Experten der Deutschen Bunsen-Gesellschaft für
physikalische Chemie (DBG), der DECHEMA Gesellschaft für Chemische
Technik und Biotechnologie, der DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle, der Deutsche Physikalische Gesellschaft
(DPG) als beobachtendes Mitglied, der Gesellschaft Deutscher Chemiker
(GDCh), dem Verein Deutscher Ingenieure – Gesellschaft für Verfahrenstechnik (VDI-GVT) und dem Verband der Chemischen Industrie (VCI).
2
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cite.201400183/abstract
95
ASPEKTE
und Nachfrage ausgleichen, können Energiespeicher die zeitliche Dimension abdecken. Ein Energiespeicher kann definiert
werden als „ein System, das eine Energiemenge kontrolliert
aufnehmen (Beladung), sie über einen im Kontext relevanten
Zeitraum in einem Speichermedium zurückhalten (Speicherung) und in einem gewünschten Zeitraum wieder kontrolliert
abgeben kann (Entladung).“
Im Rahmen dieser Definition können Energiespeicher aus verschiedenen Verfahrensschritten kombiniert werden, die insgesamt die Systemfunktion erfüllen. Darüber hinaus können
Energiespeicher aktiv als Verknüpfungselemente zwischen
den verschiedenen Energiesektoren verstanden werden, da
sich die Energieformen der Be- und Entladung unterscheiden
können.
Am deutlichsten werden die neuen Perspektiven, die sich durch
eine offene Definition von Energiespeichern ergibt, am Beispiel
der Power-to-X-Technologien. Sie eröffnen einen Weg, elektrischen Strom durch Umwandlung in gasförmige Energieträger
(Power-to-Gas, H2 und CH4, mit eventueller Rückverstromung),
flüssige Energieträger (Power-to-Liquid, Kraft- und Treibstoffe),
als chemische Bindungsenergie für Industrierohstoffe (Powerto-Chemicals) oder in Wärme (Power-to-Heat) anderen Energiesektoren zugänglich zu machen. Einen Überblick über die
verschiedenen Verknüpfungsoptionen zwischen den einzelnen
Energiesektoren ist in Abb. 1 dargestellt.
Industrielle
Wertschöpfungsketten
Umwandlung von
Wasserstoff
LITERATUR
[1]
F. Ausfelder, C. Beilmann, M. Bertau, S. Bräuninger, A. Heinzel, R.
Hoer, W. Koch, F. Mahlendorf, A. Metzelthin, M. Peuckert, L. Plass,
K. Räuchle, M. Reuter, G. Schaub, S. Schiebahn, E. Schwab, F.
Schüth, D. Stolten, G. Teßmer, K. Wagemann, K.-F. Ziegahn; „Energiespeicherung als Element einer sicheren Energieversorgung“;
CIT 2015, 87, No. 1-2, 17-89, DOI: 10.1002/cite.201400183
Synthesegas,
ChloralkaliElektrolyse
Produkte
Chem. und
petrochem.
Industrie, Stahlindustrie
(mit CO2):
Brennstoffzelle,
(mit CO2):
(Mini-) BHKW, Methanisierung
Gasturbine,
Methanol,
Brennstoffzelle mit DirekteinGuD-KWK
Fischer-Tropsch
speisung
Tanks,
Kavernen
Über
GuD-KWK,
Synthesegas: Heizkraftwerk,
Methanol,
BrennwertFischer-Tropsch
heizung
Dampfreformierung
Chem. und
petrochem.
Industrie
Wasser,
Sensible
Speicher,
PCM, chem.
Reaktionen
Thermochemische
Kreisprozesse
Prozesswärme
Öl-Heizung,
GuD-KWK
Synthesegas
Chem. und
petrochem.
Industrie
(mit CO2) über
(mit CO2) über
Wasserstoff:
Wasserstoff:
Power-to-Heat Methanisierung
Methanol,
mit DirektFischer-Tropsch
einspeisung
Elektrolyse
Elektrische
Prozessenergie
Erdgas
Wärme
Dampfturbine,
Organic
Rankine Cycle
Strom
Die beteiligten Organisationen erhoffen sich durch die Papiere
die Diskussion über die zukünftige Ausgestaltung des Energiesystems zu versachlichen und mit einer systemischen Perspektive die Möglichkeiten, die sich durch intelligente Verknüpfungen von Technologien ergeben, aufzuzeigen.
Regelleistung,
Integration von
DSM, Hybride
AbwärmePetrochemische
Prozesse,
strömen in
Industrie
abschaltbare
FernwärmeLasten
netze
GuD-KWK,
BHKW,
Gasturbine
Kraftstoffe
Dabei stellt sich die Frage, unter welchen technischen und wirtschaftlichen Bedingungen eine Speichertechnologie zum Einsatz kommen kann, und in welcher Verknüpfungsoption sie sich
möglichst optimal und volkswirtschaftlich sinnvoll sich in das
Energiesystem integriert. Der Einsatz einer Energiespeichertechnologie ist praktisch nie alternativlos und muss entsprechend
kritisch gegenüber den Alternativen, wie z. B. der Abregelung von
überschüssiger Einspeisung von erneuerbarer Energien kombiniert mit der zusätzlichen Bereitstellung von fossilen Stromerzeugungskapazitäten bewertet werden, mit besonderem Augenmerk auf die Ausgestaltung der Rahmenbedingungen, unter den
Energiespeicher wirtschaftlich betrieben werden können.
GuD-KWK
Mechanische
Speicher,
Batterien
Strom
Tanks,
Kavernen
Kraftstoffe
Wärme
Porenspeicher,
Kavernen,
Erdgasnetz
Erdgas Wasserstoff
Umwandlung in
Industrielle
Wertschöpfungsketten
Abb. 1: Einsatzbereiche von Energie in Form einer Matrix. In den Feldern ist die jeweilige Speicher- bzw. Konversions-Technologie eingetragen, durch die sich
Energie- oder Speicherformen ineinander umwandeln bzw. in Industrieprozesse integrieren lassen. (Bsp.: Strom (Zeile) wird über Power-to-Heat in Form von
Wärme (Spalte) nutzbar gemacht.). Verwendete Abkürzungen: Demand-Side-Management (DSM), Gas- und Dampfturbinenkraftwerk mit Kraft-Wärme Kopplung (GuD-KWK), Blockheizkraftwerk (BHKW), Phase-Change-Materials (PCM). Abbildung aus [1]
96
NACHRICHTEN
EHRUNGEN/PREISE/
AUSZEICHNUNGEN
Die theoretische Chemikerin Dr. Annika
Bande, Mitglied der DBG, hat im April
2014 das hoch-dotierte Freigeist-Fellowship der Volkswagen-Stiftung für ihr interdisziplinäres Forschungsprojekt “Electrondynamics of Ultrafast Energy Transfer
Processes in Clusters of Real and Artificial
Atoms Induced by Long-Range Electron
Correlation” erhalten. Zur optimalen Verbindung von ihrer Theorie mit modernsten Experimenten im Bereich der Elektronendynamik hat die Habilitandin der
Universität Heidelberg ihre unabhängige
Nachwuchsgruppe seit Oktober 2014 im
Institute of Methods for Material Development am Helmholtz-Zentrum Berlin und
dem Joint Lab JULiq mit der Freie Universität Berlin angesiedelt.
Am 20. Januar wurde Frau Aida Naghilou,
MSc, Doktorandin am Institut für Physikalische Chemie der Universität Wien, Mitglied der DBG, der Bunsen-Bücherpreis
2015 im Rahmen einer Feier des Institutes für ihre herausragende Master-Arbeit
bei Prof. Kautek „Spot size dependence of
laser induced modification threshold“ verliehen. Frau Naghilou ist derzeit Assistentin von Prof. Kautek und arbeitet an ihrer
Doktorarbeit auf dem Gebiet “Ultrafastlaser-pulse-induced high-electron-density
processes at solid-fluid/gas interfaces”.
Frau Dr. Melanie Schnell, Mitglied der
DBG, wurde im Dezember 2014 mit einem
Starting Grant des European Research
Councils, für ihre Arbeit an Struktur und
Dynamik kalter und kontrollierter Moleküle, ausgezeichnet. Der hoch-dotierte Preis
wird ihr und ihrer Forschungsgruppe am
Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg ermöglichen,
im Rahmen des Projektes „ASTROROT“,
chemische Prozesse im Universum zu erforschen.
Herr Prof. Dr. Helmut Schwarz, Technische
Universität Berlin, Institut für Chemie, Mitglied der DBG, wird auf dem „58th Annual
Meeting of the Polish Chemical Society“
im September 2015 mit der Ehrenmitgliedschaft in der Polnischen Chemischen
Gesellschaft ausgezeichnet.
GEBURTSTAGE IM MÄRZ 2015
Hans-Gerd Löhmannsröben, Prof. Dr.,
Potsdam,
60. Geburtstag am 12.03.
Heinz Behret, Dr.,
Königstein,
Rudolf Kirste, Prof. Dr.,
Mengerschied,
Günther von Bünau, Prof. Dr.,
Siegen,
Wolfhard Ring, Prof. Dr.,
Bad Soden,
Robert Kerber, Prof. Dr.,
München,
GEBURTSTAGE IM MAI 2015
Hans Wolfgang Spieß, Dr.,
Steyerberg,
Joachim Maier, Prof. Dr.,
Stuttgart
Reinhard Strey, Prof. Dr.,
Köln,
Klaus Treber, Dr.,
Iserlohn,
Wolfram Vogelsberger, Prof. Dr.,
Großlöbichau,
Hans-Jörg Mögel, Prof. Dr.,
Freiberg,
Heinrich von Hirschhausen, Dr.,
Berlin,
Erich Gans, Dipl.-Chem.,
Essen,
Klaus Heinrich Homann, Prof. Dr.,
Hattersheim,
Walter Hack, Prof. Dr.,
Göttingen,
Hansjürgen Schönert, Prof. Dr.,
Aachen,
Rüdiger Kniep, Prof. Dr.,
Dresden,
GEBURTSTAGE IM APRIL 2015
Dieter Hans Ehhalt, Prof. Dr.,
Jülich,
Sabri Anik, Prof. Dr.-Ing.,
Aachen,
Peter Freyer, Dr.,
Aachen,
Hartmut Hungerbühler, Prof. Dr.,
Berlin,
Helga Jander, Dr.,
Göttingen
Hans-Joachim Werner, Prof. Dr.,
Stuttgart,
Ulfert Onken, Prof. Dr.,
Dortmund,
97
NACHRICHTEN
NEUANMELDUNGEN
ZUR MITGLIEDSCHAFT
Christine Arnold
TU Dresden
Physikalische Chemie
Bergstr. 66b
01069 Dresden
Dominic Bernhard
TU Kaiserslautern
Physikalische Chemie
Erwin-Schrödinger-Str. 52
67663 Kaiserlautern
Yvonne Dorenkamp
Georg-August Universität Göttingen
Institut für Physikalische Chemie
Tammannstr. 6
37077 Göttingen
Jonas Feldt
Georg-August Universität Göttingen
Institut für Physikalische Chemie
Tammannstr. 6
37077 Göttingen
Michael Grätzel, Prof.
École Polytechnique Fédérale de Lausanne
SB, ISIC, LPI
Station 6
CH – 1015 Lausanne
Hansjochen Köckert
Mirower Str. 107A
12633 Berlin
Julius Köttgen
Vaalser Str. 152b
52074 Aachen
Artur Meling
Kellnerweg 24
37077 Weende
Anja Poblotzki
Obere Mühle 8
37077 Göttingen
Vahid Sandoghdar, Prof.
Max-Planck-Institut für die Physik des
Lichts
Günther-Scharowsky-Str. 1
91058 Erlangen
Christian Schilling
Dangelweg 17
63579 Freigericht
98
Claudia Wöckel
Universität Leipzig
Wilhelm-Ostwald-Institut
Linnéstr. 2
04103 Leipzig
VERSTORBEN
Peter Botschwina, Prof. Dr.
Göttingen,
im Alter von 66 Jahren
Franz Josef Comes, Prof. Dr.
Schwalbach,
Konrad Heusler, Prof. Dr.
Bonn,
Rolf Lacmann, Prof. Dr.
Braunschweig,
Ulrich Neumann, Dr.
Kaiserslautern,
Heinz Witschi, Dr.
Bern/CH,
VERANSTALTUNGEN/EVENTS
Tagungen der Deutschen
Bunsen-Gesellschaft
Bunsentagung 2015
Solvation Science
14-16 May 2015, Bochum
Organization: Dominik Marx; Martina
Havenith, Karina Morgenstern, Martin
Muhler (Bochum)
Information: http://www.bunsen.de/
bunsentagung2015
WEITERE VERANSTALTUNGEN
42nd German Liquid Crystal Conference
4-6th March 2015, University of Stuttgart, Germany
Information: http://www.ipc.uni-stuttgart.
de/GLCC2015/
International SolarFuel15 Conference
10-13th March 2015, Mallorca, Spain
Information: http://www.nanoge.org/Solar
Fuel15/
9. Deutsches BioSensor Symposium
11.-13. März 2015, München
Information: http://www.dbs2015.de/
6th European Conference on Applications of Femtosecond Lasers in Materials Science
16-17 March 2015, Mauterndorf (Salzburg), Austria
Information: http://www.nanoandphotonics.at/
7th Conference “From the Witches Cauldrons in Materials Science 2015”
29.-30. April 2015, in Goslar im Harz
Information: http://www.cis.uni-oldenburg.
de
2nd Joint Meeting of ACerS GOMD-DGG
2015
Einschließlich Jahrestagung GOMD
der American Ceramic Society und
89. Jahrestagung der DGG
17.-21. Mai 2015, Miami, FL (USA)
Information: http://ceramics.org/gomddgg
17th International Workshop on Quantum Atomic and Molecular Tunneling in
Solids and Other Phases
Saturday 30 May to Thursday, 4 June
2015 Beatenberg, Switzerland, with support from the Swiss Chemical Society
and the DBG.
Organizers: Juergen Eckert (University of
South Florida), Frédéric Merkt, Beat Meier
and Martin Quack (ETH Zurich)
Information through website:
http://qamts.ethz.ch/qamts2015/
Or by email to: [email protected]
Registration: requested by 22nd January
2015
13th International Fischer Symposium
7.-11. Juni 2015, Lübeck
Information: http://www.fischer-symposi
um.org
10th International Conference on Mass
Data Analysis of Images and Signals
11-14th July 2015, Hamburg, Germany
Information: http://mda-signals.de
1st European Conference on Physical,
Theoretical and Computational Chemistry
6-11 September 2015, University of Catania, Sicily, Italy
Organization: EuCheMS Physical Chemistry Division
ZEITSCHRIFT FÜR
PHYSIKALISCHE CHEMIE
INHALT HEFT 10-12 (2014)
Neus G. Bastús, Edgar Gonzalez, Joan Esteve, Jordi Piella,
Javier Patarroyo, Florind Merkoçi, Víctor Puntes
Exploring New Synthetic Strategies for the Production
of Advanced Complex Inorganic Nanocrystals
65
85
Roland Winter, Karl-Michael Weitzel
Special Issue Commemorating the Paper “The Diffraction of
X-rays by Crystals” by William Lawrence Bragg (ZPC, 104,
337–348 (1923); Nobel Lecture, September 6, 1922)
953
Angshuman Nag, Hao Zhang, Eric Janke, Dmitri V. Talapin
Inorganic Surface Ligands for Colloidal Nanomaterials
William Lawrence Bragg
The Diffraction of X-rays by Crystals
957
Marcus Adam, Remo Tietze, Nikolai Gaponik, Alexander Eychmüller
QD-Salt Mixed Crystals: the Influence of Salt-Type, Free-Stabilizer,
and pH
109
Mirko Erlkamp, Jean-Francois Moulin, Roland Winter, Claus Czeslik
Packing Effects of N-Ras Binding to a DOPC Membrane – a Neutron
Reflectivity and TIRF Spectroscopy High-Pressure Study
969
Beatriz H. Juarez
The Role of Halogens in the Synthesis of Semiconductor
Nanocrystals
119
Frauke Gerdes, Mirjam Volkmann, Constanze Schliehe,
Thomas Bielewicz, Christian Klinke
Sculpting of Lead Sulfide Nanoparticles by Means
of Acetic Acid and Dichloroethane
139
Christian Würth, Daniel Geißler, Ute Resch-Genger
Quantification of Anisotropy-Related Uncertainties in Relative
Photoluminescence Quantum Yield Measurements of
Nano materials – Semiconductor Quantum Dots and Rods
153
Marcus Scheele
To Be or not to Be: Band-Like Transport in Quantum Dot Solids
167
Yvonne Hertle, Michael Zeiser, Peter Fouquet, Marco Maccarini,
Thomas Hellweg
The Internal Network Dynamics of Poly(NIPAM) Based Copolymer
Microand Macrogels: A Comparative Neutron Spin-Echo Study 1053
Yehonadav Bekenstein, Orian Elimelech, Kathy Vinokurov,
Oded Millo,Uri Banin
Charge Transport in Cu2S Nanocrystals Arrays:
Effects of Crystallite Size and Ligand Length
179
Matthias Bauer
Configuration Determination of Transition Metal Complexes by
Multiple Scattering EXAFS Analysis: A Case Study
1077
Holger Borchert, Dorothea Scheunemann, Katja Frevert,
Florian Witt, Andreas Klein, Jürgen Parisi
Schottky Solar Cells with CuInS2 Nanocrystals as Absorber Material 191
Thomas Gorniak, Axel Rosenhahn
Ptychographic X-ray Microscopy with the Vacuum Imaging
Apparatus HORST
Florian Ehrat, Thomas Simon, Jacek K. Stolarczyk, Jochen Feldmann
Size Effects on Photocatalytic H2 Generation with CdSe/CdS
Core-Shell Nanocrystals
205
Nicholas J. Brooks, John M. Seddon
High Pressure X-ray Studies of Lipid Membranes and Lipid
Phase Transitions
987
Jens Rüdiger Stellhorn, Shinya Hosokawa, Wolf-Christian Pilgrim
Microscopic Structure Analysis in Disordered Materials
using Anomalous X-ray Scattering
1005
Andreas Josef Schmid, Jonas Riest, Thomas Eckert,
Peter Lindner, Gerhard Naegele, Walter Richtering
Comparison of the Microstructure of Stimuli Responsive
Zwitterionic PNIPAM-co-Sulfobetaine Microgels with
PNIPAM Microgels and Classical Hard-Sphere Systems
Maikel Rheinstädter, Laura Toppozini, Hannah Dies
The Interaction of Bio-Molecules with Lipid Membranes
Studied by X-ray Diffraction
Judith Peters, Nicolas Martinez, Grégoire Michoud,
Anaïs Cario, Bruno Franzetti, Philippe Oger, Mohamed Jebbar
Deep Sea Microbes Probed by Incoherent Neutron
Scattering Under High Hydrostatic Pressure
Oliver H. Seeck
X-ray Reflectometry and Related Surface Near X-ray
Scattering Methods
1033
1089
1105
1121
1135
INHALT HEFT 1-2 (2015)
Alf Mews
Congratulations to Horst Weller
Gary Zaiats, Diana Yanover, Roman Vaxenburg, Arthur Shapiro,
Aron Safran, Inbal Hesseg, Aldona Sashchiuk, Efrat Lifshitz
PbSe/CdSe Thin-Shell Colloidal Quantum Dots
Stephen V. Kershaw, Andrey L. Rogach
Infrared Emitting HgTe Quantum Dots and Their Waveguide
and Optoelectronic Devices
1
3
23
Maeve O’Neill, Vikram Singh Raghuwanshi, Robert Wendt,
Markus Wollgarten, Armin Hoell, Klaus Rademann
Gold Nanoparticles in Novel Green Deep Eutectic Solvents:
Self-Limited Growth, Self-Assembly & Catalytic Implications
221
Susann Kittler, Stephen G. Hickey, Thomas Wolff, Alexander Eychmüller
Easy and Fast Phase Transfer of CTAB Stabilised
Gold Nanoparticles from Water to Organic Phase
235
Jörg Nordmann, Benjamin Voß, Rajesh Komban, Karsten Kömpe,
Athira Naduviledathu Raj, Thorben Rinkel, Simon Dühnen,
Markus Haase
Synthesis of β-Phase NaYF4:Yb,Er Upconversion Nanocrystals
and Nanorods by Hot-Injection of Small Particles of the α-Phase
247
Beatriz H. Juarez, Luis M. Liz-Marzán
Microgels and Nanoparticles: Where Micro and Nano
Go Hand in Hand
263
Claudia Pacholski
Two-Dimensional Arrays of Poly(N-Isopropylacrylamide)
Microspheres: Formation, Characterization and Application
283
Michael Höltig, Charlotte Ruhmlieb, Christian Strelow,
Tobias Kipp, Alf Mews
Synthesis of Carbon Nanowalls and Few-Layer Graphene
Sheets on Transparent Conductive Substrates
301
99
GDCh
FORTBILDUNGSANGEBOTE DER GDCH
FÜR 2015
Mit ihrem Fortbildungsprogramm 2015 bietet die Gesellschaft
Deutscher Chemiker (GDCh) vielseitige Möglichkeiten an, um
sich fachlich, beruflich und persönlich weiterzuentwickeln. In
diesem Jahr umfasst das Angebot 83 Kurse aus 14 Fachgebieten und erstreckt sich von klassischen Themen wie Synthesemethoden bis hin zu Kursen wie „Patent Know-how“ oder „New
Business Development“. Das Programm wurde im Vergleich
zum letzten Jahr um zahlreiche neue Kurse wie z. B. „Laborautomation zur Hochdurchsatz-Experimentation“ oder „Business
Simulation und Prozessoptimierung“ ergänzt. Auch die statistische Versuchsmethodik wird in einigen Kursen thematisiert und
praktisch erarbeitet. In allen Kursen profitieren die Teilnehmer –
im vergangenen Jahr waren es über 1.000 – von Referenten mit
hoher Erfahrung und Kompetenz. Ausführliche Informationen
und das Programm zum Download finden sich unter www.gdch.
de/fortbildung. An dieser Stelle einige exemplarische Beispiele:
• Anorganische Leuchtstoffe sind eine spezielle Gruppe der
optischen Funktionsmaterialien. Im Kurs von Thomas Jüstel,
Fachhochschule Münster, vom 20. bis 21. April 2015 lernen
die Teilnehmer anhand der wichtigsten Anwendungsgebiete
die Struktur-Funktionsbeziehungen der Materialien kennen.
Sie erhalten einen Überblick über den aktuellen Stand der
Forschung und sind anschließend in der Lage, für die Optimierung bestehender Anwendungen oder für neue Anwendungsfelder geeignete Leuchtstoffe zu identifizieren.
• Die statistische Versuchsmethodik (Design of Experiments,
DoE) dient dem wettbewerbsfähigen Design von Produkten
und Prozessen. Sergio Soravia bringt vom 22. bis 23. April
seinen Kursteilnehmern die grundlegenden Prinzipien des
DoE näher. Sie erfahren die wesentlichen Möglichkeiten zur
optimalen Planung und Auswertung von Experimenten, die
der empirischen Untersuchung von Ursache-Wirkungs-Beziehungen dienen. Anhand von Beispielen erlernen sie die für
die industrielle Praxis relevanten Aspekte und Methoden des
DoE, ohne auf mathematische Details einzugehen.
• Wer tiefer in diese Thematik einsteigen möchte, kann am
24. April am aufbauenden Workshop für DoE teilnehmen.
Teilnehmer erweitern hier ihre erworbenen Grundkenntnisse anhand von Übungen, praxisrelevanten Hinweisen und
DoE-Software-Demos. Im Workshop vermittelt Soravia Tipps
und Tricks aus seiner jahrelangen Erfahrung im Umgang mit
unterschiedlicher DoE-Software und erklärt die strukturierte
Auswertung und Dokumentation der Versuchsdaten.
• Moderne Laborautomation beschränkt sich nicht mehr nur
auf Probenwechsler und -sammler, sondern nutzt die ganze
Breite von der Synthese über die Materialcharakterisierung
und Analytik bis zur Qualitätssicherung. Der volle Nutzen dieser automatisierten Techniken kann aber nur dann gezogen
werden, wenn der gesamte Arbeitsablauf hochgradig parallelisiert wird. Im Kurs „Laborautomation zur Hochdurchsatz-Experimentation“ vom 16. bis 17. September 2015 zeigt Klaus
Stöwe, Technische Universität Chemnitz, seinen Teilneh-
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mern, wie sie das Potenzial moderner Hochdurchsatztechnologien möglichst effizient ausschöpfen. Es werden typische
Arbeitsabläufe analysiert und Möglichkeiten zur Beschleunigung und Parallelisierung der Einzelschritte dargestellt.
Gerätevorführungen und praktische Übungen an modernen
Hochdurchsatzanlagen runden den Kursinhalt ab.
• Doch neben dem technischen Know-how sind auch Softskills wie Projektplanung, Teamarbeit, Kommunikations- und
Konfliktlösungsstrategien wichtiges Handwerkszeug für Wissenschaftler und Ingenieure. Diese spielen im Arbeitsalltag
eine immer größere Rolle und sind oft entscheidend für persönlichen Erfolg und Karrierechancen. Alexander Schiller,
Friedrich-Schiller-Universität Jena, und Daniel Mertens, Universitätsklinikum Ulm und Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg, geben in ihrem Kurs „Soft Skills für Naturwissenschaftler“ (für Kurzentschlossene: vom 16. bis 18. März
2015) den Teilnehmern die Gelegenheit, ihre strategische
Persönlichkeitsentwicklung zu initiieren. Die Werkzeuge hierzu werden nicht frontal, sondern in interaktiven Lernsituationen und anschließenden Reflektionseinheiten vermittelt.
Das Kursprogramm für Jungchemiker „Geprüfter Projektmanager Wirtschaftschemie GDCh“ wird aufgrund der großen Nachfrage in den vergangenen Jahren dieses Jahr zweimal stattfinden. Neben dem modularen Kursprogramm, das aus drei jeweils
zweitägigen Seminarmodulen besteht, die im Zeitraum April bis
September 2015 stattfinden, wird zusätzlich ein einwöchiger
Kompaktkurs vom 13. bis 18. April 2015 angeboten. Es besteht
erstmals die Möglichkeit, das gesamte Programm in einer Woche
zu absolvieren.
Mit weiteren neuen Kursen wie „Anwenderkurs kosmetische und
pharmazeutische Emulsionen“ (20. bis 21. April 2015), „Gewerblicher Rechtsschutz“ (18. März 2015) und „Wirkungsbezogene
Analytik mit HPTLC-Bioassey-HRMS“ (12. November 2015) erweitert die GDCh ihr Fortbildungsangebot zusätzlich.