RESOLV basiert auf einem vereinheitlichten Verständnis von Solvatationsprozessen, gemäß dem Lösungsmittelmoleküle als aktive Teilnehmer chemischer Prozesse und nicht als bloße Zaungäste betrachtet werden.

Zukünftige Herausforderungen liegen darin, chemische Prozesse jenseits von homogenen Phasen, Normalbedingungen und thermischen Gleichgewichten zu untersuchen und zu verstehen. RESOLV wird sich daher auf die Erforschung lokaler Solvensfluktuationen in heterogenen Systemen (Bereich I), lösungsmittelkontrollierter Dynamik und Reaktivität (Bereich II), und Solvatation unter Extrembedingungen (Bereich III) fokussieren . Im Bereich I werden lokale Konzepte der Solvatationsthermodynamik, der Polarität und des pH-Wertes in nanoheterogenen Umgebungen entwickelt. Hierfür wird vor allem die Synergie von ortsaufgelösten Methoden und modernen Rechenmethoden von fundamentaler Bedeutung sein, mit Anwendungsbezügen im Bereich der molekularen Erkennung sowie der (Bio-)Elektrokatalyse. Im Bereich II wird die Dynamik von Solvatationsprozessen untersucht und es werden neue zeitaufgelöste Techniken entwickelt. Das Ziel von RESOLV ist es, komplexe Reaktionsmechanismen in Lösung auf der molekularen Ebene aufzuklären.

Auf dieser Basis können neuartige Synthesestrategien entwickelt und die gewonnenen Erkenntnisse in der Bio- und Verfahrenstechnik eingesetzt werden. Im Bereich III werden Lösungsmittel unter hohen Drücken, extremen räumlichen Restriktionen sowie bei niedrigen Temperaturen untersucht. Dies ermöglicht die Modulation von Solvatationseigenschaften ohne Veränderung der chemischen Signatur des Lösungsmittels. Durch ein tiefergehendes Verständnis der Solvatation unter extremen Bedingungen können neue technische Anwendungsgebiete, von der Organokatalyse und Enzymologie bis hin zur Haltbarmachung von Bioprodukten, erschlossen werden.

Beteiligte Institutionen:

• Universität Duisburg-Essen
• Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
• Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH (MPIE)
• Max-Planck-Institut für Kohlenforschung