Solenergi er en attraktiv vedvarende energikilde, da energiforbruget for Jordens befolkning er mindre end 0,02% af den samlede solenergi, der rammer Jordens overflade. Udvikling af overgangsmetalkomplekser – der er i stand til at absorbere sollys og omdanne denne energi til elektricitet eller brugbare kemikalier på en effektiv måde – er derfor yderst eftertragtet. Langt den meste forskning har indtil nu fokuseret på overgangsmetalkomplekser baseret på dyre ædelmetaller, som forekommer sjældent her på Jorden. Brugen af hyppigt forekommende metaller i lysaktiverede processer er dog et oplagt mål for at sikre billigere og bæredygtige teknologier til fremtidig brug. Men det er ikke ligetil at anvende overgangsmetalkomplekser baseret på hyppigt forekommende metaller, da deres exciterede tilstande typisk hurtigt henfalder tilbage til grundtilstanden, hvorved fotokemiske anvendelsesmuligheder bliver umulige at opnå. Den korte levetid skyldes de svage ligandfelter, der er til stede i overgangsmetalkomplekser med hyppigt forekommende metaller.
I min forskningsgruppe sigter vi mod at overvinde denne fundamentale udfordring ved at bruge rationelle ligand-designstrategier til at konstruere nye fotoaktive overgangsmetalkomplekser baseret på hyppigt forekommende metaller som mangan, jern og zink. Vi stræber efter gode absorberende egenskaber, og derfor har vores forbindelser mange smukke farver.
Vi bruger en lang række af spektroskopiteknikker til at opnå en dybdegående forståelse af den elektroniske struktur i overgangsmetalkomplekser, hvilket gør det muligt at forklare deres resulterende fotoaktivitet. Vi er særligt interesserede i at belyse, hvordan den exciterede tilstand henfalder tilbage til grundtilstanden. Denne mekanistiske forståelse giver os muligheden for at øge den fotofysiske ydeevne, så overgangsmetalkomplekserne kan anvendes til fotokemi. Udover traditionelle spektroskopiteknikker, bruger vi også avanceret laserspektroskopi til at karakterisere henfaldet af de exciterede tilstande.
Vores fotoaktive overgangsmetalkomplekser har anvendelsesmuligheder, der spænder fra fotokatalyse og fototerapeutisk behandling til mikroskopi og tyndfilmssolceller.
