Antrittsvorlesungen von Prof. Dr. Stefanie Tschierlei und Prof. Dr. Jonny Proppe Die (R)evolution des Moleküldesigns

Prof. Dr. Stefanie Tschierlei und Prof. Dr. Jonny Proppe, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Technischen Universität Braunschweig, halten ihre Antrittsvorlesungen am

Mittwoch, 28. Juni 2023, um 16.00 Uhr,
Aula, Pockelsstr. 11, Haus der Wissenschaft, 38106 Braunschweig.

Antrittsvorlesung „Die (R)evolution des Moleküldesigns: Photochemie und künstliche Photosynthese“
von Prof. Dr. Stefanie Tschierlei

Der weltweit steigende Energieverbrauch, verbunden mit der intensiven Nutzung fossiler Brennstoffe, gilt als eine der Hauptursachen für Umweltverschmutzung und die globale Erwärmung. Die verstärkte Nutzung der Sonnenenergie ist eine vielversprechende Option, die zur Lösung der aktuellen Energieproblematik beitragen kann. Deshalb beschäftigt sich die Arbeitsgruppe mit dem Design, der spektroskopischen Charakterisierung und mechanistischen Untersuchung verschiedener Systeme zur effizienten Umwandlung und Speicherung von (solarer) Energie. Dabei stehen einerseits molekulare oder immobilisierte Photosensibilisatoren und Photokatalysatoren zur Aktivierung kleiner Moleküle wie zum Beispiel Kohlendioxid oder Wasser im Mittelpunkt. Andererseits liegt ein Hauptaugenmerk auf der frequenz- und zeitaufgelösten Spektroskopie. Diese vielfältigen spektroskopischen Methoden werden weiterhin mit Elektrochemie und theoretischen Betrachtungen kombiniert, um unterschiedliche Prozesse der Energiekonversion systematisch zu untersuchen. Die stark interdisziplinäre Forschung liefert damit einen wesentlichen Beitrag zum besseren Verständnis photo- bzw. elektrokatalytischer Prozesse.

Zur Person

Stefanie Tschierlei studierte Chemie (Diplom 2006) an der Friedrich-Schiller-Universität in Jena. Nach Ihrer Promotion 2010 forschte sie für zwei Jahre als DAAD Stipendiatin am Department of Photochemistry and Molecular Science an der Universität Uppsala in Schweden. Danach war sie von 2012 bis 2015 als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Physik der Universität Rostock tätig. Nach einem kürzeren Forschungsaufenthalt an der Universität Stuttgart leitete sie ihre eigene Nachwuchsgruppe am Institut für Anorganische Chemie I der Universität Ulm. Am 15. September 2020 wurde Stefanie Tschierlei dann zur Professorin für Physikalische Chemie an der TU Braunschweig ernannt. Seit 2022 ist sie Vorsitzende der GDCh-Fachgruppe Photochemie und seit April 2023 die designierte Vorsitzende der Arbeitsgemeinschaft Deutscher Universitätsprofessoren und -professorinnen für Chemie (ADUC). Weiterhin ist sie die aktuell geschäftsführende Leiterin des Instituts für Physikalische und Theoretische Chemie und engagiert sich als stellvertretende Studiendekanin.

Antrittsvorlesung „Die (R)evolution des Moleküldesigns: Datengestützte Ansätze für eine grünere Chemie“
von Prof. Dr. Jonny Proppe

Die Struktur eines Moleküls bestimmt seine Eigenschaften. Diese lassen sich entweder im Labor messen oder am Computer mithilfe quantenchemischer Methoden berechnen. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jonny Proppe ist am umgekehrten Weg interessiert – von der gewünschten Eigenschaft hin zu Molekülen mit ebenjener Eigenschaft. Dieser Weg wird als Moleküldesign bezeichnet. Datengestützte Methoden (zum Beispiel maschinelles Lernen) sind hier das Mittel der Wahl. Sie erfordern allerdings eine große Menge an Daten, die in den molekularen Wissenschaften nur mit großem Aufwand zu erhalten sind. Wie sich die Datenmenge für das Erreichen eines bestimmten Ziels minimieren lässt, wird ein Aspekt der Antrittsvorlesung sein. Die Reaktivität eines Moleküls – also seine Tendenz, Reaktionen mit anderen Molekülen einzugehen – wird dabei als Leitmotiv dienen. Diese für die Chemie essenzielle Eigenschaft ermöglicht eine gezieltere Planung der Synthese komplexerer Moleküle wie beispielsweise Wirkstoffe oder Katalysatoren. Am Beispiel der Nutzung des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid als Synthesebaustein werden die Möglichkeiten datengestützter Ansätze für die Chemie aufgezeigt.

Zur Person

Jonny Proppe studierte Chemie an der Universität Hamburg und absolvierte sein Doktorat in Theoretischer Chemie unter der Leitung von Prof. Markus Reiher an der ETH Zürich im Jahr 2017. Für seine Dissertation „Computational Systems Chemistry with Rigorous Uncertainty Quantification“ erhielt er den IBM Research-Preis. Nach Postdoc-Aufenthalten an der Harvard-Universität und den Universitäten von Toronto und Göttingen nahm er einen Ruf auf die Tenure-Track-Juniorprofessur „Computergestütztes Materialdesign für die chemische Energiekonversion“ an der TU Braunschweig an, wo er seit Oktober 2021 lehrt und forscht. Seine Arbeitsgruppe entwickelt Methoden an der Grenzfläche zwischen Quantenchemie und Künstlicher Intelligenz, um Strategien für die chemische Nutzung reaktionsträger Moleküle wie Kohlenstoffdioxid unter milden Bedingungen zu erarbeiten.