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Fachbereich Physik
Biophysik und Photosynthese
Prof. Dr. Holger Dau
| Adresse: |
Arnimallee 14
Raum 1.2.38 D-14195 Berlin - Dahlem, Germany 
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| Sekretariat: | Marion Badow | |
| Telefon: | +49-30-8385 6141 | |
| Telefax: | +49-30-8385 6299 | |
| E-Mail: |
Prof. Dr. H. Dau
M. Badow (Sekretariat) |
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Research
We are working in the fields of molecular biophysics and energy research, examining biological and biomimetic processes at the molecular and atomic level. The application of new physical methods and concepts for understanding structure, dynamics, and function of biomolecules is a central aspect of our work. Biomimetic systems for CO2-neutral production of fuels - driven by renewable energy - are of increasing importance in our recent work. Focal points of our research activities are:
- Use of solar energy by plants and algae (photosynthesis research). In the chain of involved processes, we are especially interested in the stage where water is split and molecular oxygen is released.
- Biological catalysis by metal ions bound to proteins as well as catalysis by synthetic biomimetic catalysts.
- Artificial photosynthesis, specifically the production of non-fossil fuels (e.g., molecular hydrogen).
The group is composed of physicists, chemists, and biologists. Our work is embedded in national and international cooperations. The methods used in our lab include:
Structural investigations using X-ray spectroscopy (at the BESSY in Berlin, at the ESRF in Grenoble, and elsewhere), optical spectroscopy (UV/vis, fluorescence, FTIR) for monitoring processes after excitation by laser pulses, advanced electrochemistry combined with spectroscopy, protein purification and molecular biology, computer simulations of reaction kinetics, and molecular modelling.
Forschungsthemen
Wir arbeiten in den Gebieten Molekulare Biophysik und Energieforschung, wobei wir biologische und biomimetische Prozesse auf molekularer bzw. atomarer Ebene untersuchen. Hierbei sind die Anwendung neuer physikalischer Meßverfahren und Konzepte zum Verständnis der Struktur, Dynamik und Funktion von Biomolekülen von besonderer Bedeutung. Zur Zeit immer wichtiger wird für uns die Arbeit an biomimetischen System zur CO2-neutralen Erzeugung von Treibstoffen unter Nutzung von erneuerbaren Energiequellen.
Schwerpunkte unserer Untersuchungen sind:
- Nutzung von Sonnenenergie durch Pflanzen und Algen. Von der Kette der dabei ablaufenden Prozesse interessiert uns insbesondere der zentrale Schritt, in dem Wasser gespalten und Sauerstoff freigesetzt wird.
- Biologische Katalyse durch Komplexe aus Metallionen in Proteinen sowie Katalyse durch biomimetische Komplexe
- Artifizielle Photosynthese bzw. die CO2-neutrale Produktion nicht-fossilerTreibstoffe wie z.B. Wasserstoff
Die interdisziplinäre Arbeitsgruppe Gruppe besteht aus Physikern, Chemikern und Biologen. Viele Arbeiten sind eingebunden in nationale und internationale Kollaborationen. Wir verwenden unter anderem die folgende Methoden:
Strukturuntersuchungen mit Röntgenspektroskopie an verschiedenen Synchrotronstrahlungsquellen (BESSY in Berlin, ESRF in Grenoble und an anderen Orten), optische Messungen (UV/vis, Fluoreszenz, FTIR) nach Anregung durch Laserpulse, photoakustische und photothermische Experimente, fortgeschrittene Elektrochemie in Kombination mit Spektroskopie (spectro-electrochemistry), Computersimulationen zu Reaktionskinetiken und Modellierung von Molekülstrukturen.
Cluster of Excellence - Unifying Concepts in Catalysis: UniCat
Solar Fuels - From Basic Research to Biotechnology: German Bio-H2 Consortium
Solar Fuels - Biological and Biomimetic Systems: European SOLAR-H2 Consortium
