Christian Müller is universitair docent Organometaalchemie en Katalyse bij Scheikundige Technologie en noemt zichzelf ‘man van de moleculen’. Hij kreeg in mei een NWO ECHO-subsidie van 260.000 euro. ECHO-subsidie wordt gegeven voor Excellent Chemisch Onderzoek en biedt de mogelijkheid om nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek van hoge kwaliteit te doen. Creatieve, maar ook risicovolle ideeën kunnen op die manier worden uitgewerkt. Müllers hartslag ging omhoog toen hij de beoordeling van zijn voorstel las. Uit het rapport: ‘Christian Müller is the worlds top phosphinine chemist’. Met het geld kan hij vier jaar lang een extra aio betalen om zijn onderzoeksgroep te versterken en materiaal en apparatuur aanschaffen. Zijn doel is katalysatoren te ontwikkelen waarmee de fotokatalytische reductie van CO₂ naar CO te onderzoeken is. Eigenlijk wil hij fotosynthese laten plaatsvinden in een reageerglas waarin geen bladgroenkorrels, maar moleculen in een oplossing zweven.

Fotosynthese in een groene plant bestaat uit twee hoofdstappen: de eerste stap noemen we wateroxidatie. Hierbij ontstaan met behulp van licht zuurstof, elektronen en protonen. In de tweede stap vindt de reductie van CO₂ naar suiker plaats. In de plant ontstaat geen koolmonoxide omdat dat giftig is. Müller wil phosphor-rhenium katalysatoren ontwikkelen waarmee dat wel mogelijk is. Die CO is industrieel te gebruiken bij het maken van basischemicaliën en brandstoffen zoals paraffines of alcoholen. “Kunstmatige fotosynthese is het namaken van deze twee hoofdreacties met behulp van moleculaire systemen”, legt Müller uit. “Het is uitermate uitdagend en vooral niet triviaal.” Hij voorspelt een enorm belangrijke rol in de toekomst voor het omzetten van zonne-energie in chemische energie, bijvoorbeeld in de zogenoemde solar fuels. “Maar we staan nog aan het begin.”

“Het project heeft een grote exploratieve component”, zegt de Duitse chemicus die vanaf 2003 aan de TU/e werkt. Na een universitaire studie in Bielefeld heeft hij twee postdoc-aanstellingen gehad. De eerste in de VS (Rochester, New York), de tweede aan de Universiteit van Amsterdam. “Ik ben een man van de moleculen en mijn onderzoeksgroep weet hoe moleculaire katalysatoren te maken zijn en hoe we ze kunnen modificeren om ze actiever en selectiever te laten werken. We kunnen onze creativiteit gebruiken om steeds bij te stellen tot de beste katalysator is gevonden.” Hij zal beginnen met een proef in een glazen reactor van ongeveer 200 ml. Hij wil zien of opgeloste moleculen van phosphor-rhenium katalysatoren onder invloed van zichtbaar licht meteen CO₂ tot koolmonoxide en reststoffen kunnen maken. Hij heeft een oude diaprojector meegebracht en diaraampjes met filters zijn ook al in huis. Binnen enkele maanden zal de eerste proef uitgevoerd worden; eerst gaat Müller dat wat bekend is in de literatuur testen om zo de werkwijze goed onder de knie te krijgen.

“Het project heeft bovendien een technische component. We moeten fotoreactoren ontwikkelen om effectief gebruik van licht te maken voor de katalytische stap. Ook het analyseren van de producten is niet echt triviaal. Maar wij zijn optimistisch dat we een belangrijke bijdrage voor de toekomst kunnen leveren. Lichtgeïnduceerde chemische reacties zullen een zeer belangrijke rol gaan spelen op het vlak van duurzame energie.”

Het zal universitair docent Müller niet verbazen dat hij binnenkort benoemd wordt tot UHD. “De NWO Vidi-subsidie die ik drie jaar geleden binnenhaalde, is daarvoor een prima aanleiding. Ik heb daarmee een aantal ambitieuze en gemotiveerde medewerkers kunnen aanstellen en dat heeft tot nu toe tot veel interessante resultaten geleid. Zo hebben we gepubliceerd in vakbladen als ChemComm en Angewandte Chemie. Mijn werk wordt inmiddels internationaal erkend. Helaas biedt de TU/e voor talentvolle en succesrijke onderzoekers weinig mogelijkheden voor een academische topcarrière. Hoogleraar moet ik dus ergens anders gaan worden.”

Er zijn voor dit project nog geen contacten met bedrijven gelegd. “We zouden de chemische industrie actief kunnen benaderen”, zegt Müller voorzichtig, “maar dat is nog niet gebeurd.” Eerst maar eens CO₂ reduceren tot het bruikbare CO met een perfecte katalysator. (NS)