Dr. Krzysztof Bec, Univ.-Prof. Mag. Dr. Christian Huck (Institut für Analytische Chemie und Radiochemie), und Assoz.-Prof. Dr. Thomas S. Hofer (Institut für Allgemeine, Anorganische und Theoretische Chemie)

Erfolg­reiche Zu­sammen­ar­beit im Be­reich der Mo­le­kül­spek­trosko­pie

Krzysztof Bec und Christian Huck vom Institut für Analytische Chemie und Radiochemie sowie Thomas S. Hofer vom Institut für Allgemeine, Anorganische und Theoretische Chemie der Uni Innsbruck forschen seit einigen Jahren gemeinsam sehr erfolgreich auf dem Gebiet der Molekularspektroskopie. Kürzlich fassten sie ihre Ergebnisse im renommierten Fachjournal Chemical Society Reviews zusammen.

Die Arbeit der internationalen Forschungsgruppe, an der neben den Chemikern der Universität Innsbruck auch verschiedene japanische Forschungzentren (Prof. Y. Ozaki vom Toyota Physical and Chemical Research Institute; Prof. Y. Morisawa von der Kindai University, Dr. S. Yamamoto und Dr. I. Tanabe von der Osaka University) beteiligt sind, hat zum bedeutenden Fortschritt der Molekülspektroskopie und ihrer Anwendungen in der analytischen und physikalischen Chemie geführt. „Wir verschieben im Rahmen dieser Zusammenarbeit  in einzigartiger Gesamtform die Grenzen der Molekülspektroskopie und bearbeiten ein breites Forschungsspektrum vom fernen Ultraviolett (FUV) bis zum fernen Infrarot (FIR)/Terahertz-Bereich und Raman-Spektroskopie, die Wellenlängen von 120 nm bis 1 mm elektromagnetischer Strahlung abdeckt“, beschreiben die Autoren der Publikatin. Dabei überschreiten die Wissenschaftler die Grenzen der analytischen Chemie, der physikalischen Chemie und der Quantenmechanik, um kritische Probleme auf Grundlage der Molekülspektroskopie zu lösen.

In ihrer Publikation beschreiben die Chemiker die Fortschritte auf dem Gebiet der anharmonischen Schwingungsanalyse, der Simulation von Nahinfrarot (NIR) Spektren, dem gitterbasierten Numerov-Ansatz, der Methode des kartesischen Koordinatentensortransfers (CCT), der Symmetry-Adapted Cluster Configuration-Interaction (SAC-CI) und das ZINDO (Semi-empirische Berechnungen in Zerner‘s Intermediate Neglect of Differential Overlap).  „Anharmonische Berechnungsverfahren und gitterbasierte Ansätze können sowohl für computergestützte Untersuchung in der Infrarot-(IR) als auch für die NIR-Spektroskopie verwendet werden, während typische Anwendungen der CCT-Methoden theoretische Vorhersagen in den Bereichen der Raman-, FIR/Terahertz- und Niederfrequenz-Raman-Spektroskopie sowie von Raman-optischen Aktivitäten (ROA) beinhalten“, erklären Dr. Bec, Prof. Huck und Dr. Hofer zusammen mit japanischen Kooperationspartnern.

Bedeutung in der modernen Wissenschaft und Industrie

Insbesondere die Fortschritte in der Schwingungsspektroskopie (Infrarot, Nahinfrarot und Raman) und der elektronischen Spektroskopie (ATR-FUV) haben wesentliche Auswirkungen auf die Grundlagenforschung und auf die Anwendung dieser modernen Analysetechniken bei der Lösung realer Probleme. „Schwingungsspektroskopie ist eine leistungsstarke Technik, die als Qualitätskontrollwerkzeug in der pharmazeutischen Industrie, Lebensmittelindustrie, Landwirtschaft und verschiedenen anderen Sektoren weit verbreitet ist und sich aufgrund der kurzen Analysenzeiten und nicht-Invasivität als moderne, präzise Technik für physikalisch-chemische Analysen großer Beliebtheit erfreut“, verdeutlichen die Wissenschaftler.

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