Die Entwicklung effizienter Verfahren zur Wasserbehandlung und zum Solar-Water-Splitting sowie innovative Sensorkonzepte gehen Hand in Hand, um den zukünftigen Herausforderungen in Bezug auf Wasser- und Energieversorgung gerecht zu werden.

Dafür werden am Lehrstuhl für Technische Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena neue, adaptive und schaltbare Adsorber durch gezielte Oberflächenmodifikation erforscht und zur Anwendung gebracht. Daneben werden erweiterte Oxidationsverfahren durch intelligente Verknüpfung in kombinierten Systemen optimiert und zum Einsatz gebracht. Zusätzlich ermöglicht die Synthese, Charakterisierung und der Einsatz pyroelektrischer Katalysatoren eine energieeffiziente Beseitigung von Spurenstoffen in Wasser mithilfe von Temperaturgradienten. Eine neue Forschergruppe widmet sich diesem Phänomen und entwickelt neue Anwendungskonzepte.

Im Bereich der solaren Wasserstofferzeugung werden innovative Ansätze auf der Basis neuartiger Halbleiter-Ferroelektrika-Hybridmaterialien verfolgt und zur Systemintegration für die lokale Sektorkopplung erforscht.
Die Entwicklung kontinuierlicher, kostengünstiger variabler Sensorkonzepte auf Basis elektrochemischer und quantentechnologischer Konzepte ermöglicht eine genaue und zeitaufgelöste Analyse von Schadstoffen in Wasser. Durch die kontinuierliche elektrochemische Bestimmung des Chemischen Sauerstoffbedarfes und der Nitratkonzentration in Wasser können toxische Chemikalien und kostbare Zeit eingespart werden. Quantentechnologien im Bereich der Sensorik ermöglichen die Auflösung spezifischer Molekülstrukturen sowie deren Abbauverhalten. Darüber hinaus lassen sich in naher Zukunft neue Ansätze im Bereich Umweltmonitoring ableiten.