Junges Forschungsgebiet untersucht chemische Bindungsform von Elementen
13.03.2007
Nach Ablauf der ersten viereinhalbjährigen Förderperiode hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die Fortsetzung des Graduiertenkollegs "Spurenanalytik von Elementspezies: Methodenentwicklungen und Anwendungen" an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) für weitere viereinhalb Jahre bewilligt. Bei der Elementspeziation handelt es sich um ein relativ junges Forschungsgebiet der Analytischen Chemie, das für die Bereiche Umwelt und Gesundheit sowie die Geowissenschaft und die Materialwissenschaft von großer Bedeutung ist. So wird die Elementspeziation, die Analytik der chemischen Bindungsform eines Elements, benötigt, wenn Stoffkreisläufe von essenziellen oder toxischen Elementen in der Umwelt untersucht und verstanden werden sollen. Die Weiterförderung ermöglicht es den Mainzer Wissenschaftlern, auch künftig wesentliche Beiträge zu internationaler Spitzenforschung zu leisten.
So ist ein am Institut für Physik entwickeltes und speziell für den Ultraspurennachweis optimiertes Titan-Saphirlasersystem gerade zusammen mit dem assoziierten Stipendiaten des Mainzer DFG-Graduiertenkollegs Elementspeziation an der Universität Nagoya in Japan eingetroffen. Im Rahmen dieses Projekts soll dort zusammen mit den japanischen Forscherkollegen ein laserbasiertes Verfahren der Elementspeziation für das extrem seltene Isotop Aluminium-26 entwickelt werden. In Japan besteht hohes Interesse an dieser Ultraspurenbestimmung, da Aluminium-26 in der ersten Wand zukünftiger Fusionsreaktoren gebildet wird und darüber wichtige Aussagen über das Brennverhalten des Fusionsplasmas gewonnen werden können.
Entwicklung von Speziationsmethoden
Ein weiterer Schwerpunkt des Graduiertenkollegs ist die Entwicklung von Speziationsmethoden zur Untersuchung von Aerosolpartikeln in der Atmosphäre. Die Motivation hierfür liegt in dem Klimaeinfluss von Aerosolpartikeln, insbesondere ist ihre Rolle bei der Entstehung von Wolken von Interesse. Um die Frage zu klären, welcher Anteil des atmosphärischen Aerosols biogenen Ursprungs ist und welcher auf menschliche Aktivitäten zurückgeht, gilt es, die beteiligten Elementspezies zu identifizieren und zu messen. Momentan wird dies durch das Graduiertenkolleg Elementspeziation im Rahmen einer internationalen Messkampagne mit einem französischen Forschungsschiff im Südatlantik geleistet. Im Februar und März 2007 ist dazu ein hochempfindliches Aerosolmassenspektrometer des Instituts für Analytische und Anorganische Chemie in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Chemie im Einsatz, um den natürlichen Jodkreislauf aufzuklären und insbesondere die Rolle dieses Elements bei der Bildung von maritimen Aerosolpartikeln besser zu verstehen.
Graduiertenkollegs wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) an Hochschulen eingerichtet, um besonders qualifizierte Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler zu fördern und sie bei ihrer Promotion zu unterstützen. Doktorandinnen und Doktoranden können ihre Arbeiten im Rahmen eines koordinierten, von mehreren Hochschullehrern getragenen Forschungsprogramms durchführen. Das Graduiertenkolleg "Spurenanalytik von Elementspezies: Methodenentwicklungen und Anwendungen" ist interdisziplinär angelegt und wird in der neuen Förderperiode drei Schwerpunkte verfolgen: Elementspezies in biologischen und Umweltproben, Speziation von Radionukliden in der Umwelt und die Speziation von Spurenelementen in der Atmosphäre.