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Künstliche Photosynthese ist ein chemischer Prozess, der darauf abzielt, die natürliche Photosynthese nachzuahmen, indem CO₂ nur unter Verwendung von Sonnenenergie in wertvolle Rohstoffe umgewandelt wird. Es bietet eine Chance, die ökologischen und ökonomischen Probleme zu beantworten, die mit dem gestörten Kohlenstoffkreislauf verbunden sind und der für den Klimawandel verantwortlich ist. Die ersten künstlichen Photosynthesesysteme wurden in den frühen 80er Jahren von LEHN und Mitarbeitern eingeführt und haben seitdem beträchtliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Um die verschiedenen Schritte der natürlichen Photosynthese nachzuahmen, kombinieren die beschriebenen homogenen Systeme ein lichtsammelndes Molekül (Photosensibilisator, PS), einen metallhaltigen Katalysator, der in der Lage ist, mit CO₂ zu reagieren und es zu reduzieren, sowie Protonen- und Elektronenquellen, um die Umwandlung von CO₂ in C1-Bausteine zu ermöglichen (Kohlenmonoxid, Formiate, Methanol, Methan). Erst kürzlich wurden unedle Metalle in die Strukturen integriert, um die seltenen und teuren Edelmetalle zu ersetzen, wodurch die Systeme nachhaltiger und kostengünstiger wurden. Ihre unterschiedliche Reaktivität erfordert jedoch ein gründliches Verständnis der beteiligten Mechanismen sowie ein spezifisches Ligandendesign und angepasste Reaktionsbedingungen. In dieser Dissertation wurden neue Komplexe auf Übergangsmetallbasis für die photokatalytische Reduktion von CO₂ hauptsächlich zu CO und H₂ als Nebenprodukt entworfen. Im ersten Projekt wurde ein System mit dem bekannten und leichtverfügbaren Ni(cyclam)Cl₂ als Katalysator in Kombination mit neuen CuI-basierten Photosensibilisatoren entworfen. Das System wurde optimiert und produzierte selektiv CO mit einer TON von 8, wenn der bimetallische CuI-Komplex PS-4 als PS mit einer Quanteneffizienz von 2,1% verwendet wurde. Diese Ergebnisse gehören zu den höchsten, die mit Ni(cyclam)Cl₂ als Katalysator berichtet wurden, der zum ersten Mal mit einem unedlen Metall als PS in Verbindung gebracht wurde, was zeigt, dass Edelmetalle ersetzt werden können. In einem zweiten Schritt wurden neue auf unedlen Metallen-basierte einkernige Katalysatoren für die photokatalytische CO₂-Reduktion mit 2,6-Bis(1,2,3-triazol-yl-methyl)pyridin-Ligandenstrukturen entworfen, aus denen ein bestimmter Eisenkomplex hervorstich. Er produzierte CO mit einer TON von 576 und einer Quanteneffizienz von 7,1% in Kombination mit einem CuI-Photosensibilisator. Seine Aktivität als Katalysator wurde untersucht und ein katalytischer Mechanismus vorgeschlagen. Die Umwandlung des Phenylliganden in ein Chinolin ermöglichte die Bildung eines zweikernigen Kobaltkomplexes, der bei Verwendung als Katalysator dreimal mehr CO produzierte als sein einkerniges Analogon. Dies erlaubte die Annahme eines kooperativen Effekts zwischen den beiden Metallen. Ein anderer Syntheseansatz führte zur Bildung eines trimetallischen Eisenkomplexes, dessen Eigenschaften untersucht und beschrieben wurden. Weder seine magnetischen Eigenschaften noch seine Verwendung als Katalysator für die CO₂-Reduktion zeigten das Vorhandensein von Kooperativitätseffekten zwischen den Metallen. Schließlich wurde das Design von Multimetall-Photokatalysatoren untersucht, die einen Photosensibilisator und einen Katalysator im selben Molekül kombinieren. Aus den Synthesewegen gingen jedoch nur einkernige Komplexe hervor, die interessante katalytische Aktivitäten zeigten.

We use extreme regional pollution emergencies to provide new evidence regarding the motivations for corporate social responsibility (CSR). We document that local firms strategically improve CSR to build trust following pollution emergencies, and this is specifically true for highly polluting firms. Firms face different intensities of external pressure from their stakeholders. In particular, following pollution emergencies, political dependency, institutional investors and public monitoring are the main sources of stakeholder pressure and drivers of the increased CSR. We further find that firms that gain trust through CSR activities after pollution emergencies are rewarded. CSR serves as a buffer against financial constraints, financing distress and the negative profitability effect following emergencies. This study contributes to the CSR literature on trust-building-motivated CSR strategies.

Pyrolysis of plastic waste is a key technology for closing the anthropogenic carbon cycle. The energy demand (ED) of this endothermic process is a crucial factor to evaluate its benefits compared to established recycling pathways. The pyrolysis ED can be determined experimentally. However, this is elaborate and limited in transferability. Existing models cover virgin plastics or hydrocarbon thermoplastic mixtures on a laboratory scale. Here, a model for calculating the ED of thermoplastic mixtures based on the superposition of virgin polymer data is developed. The material data, such as heat capacity, phase transition enthalpy, and reaction enthalpy, are determined using differential scanning calorimetry. Pilot-scale experiments are performed in a 1 kg/h screw reactor. These experimental data are compared to model calculations. The feedstock-specific ED for pyrolysis is plastic-type independent. It amounts to approximately 4−6% of the feedstocks’ net calorific value. The validation shows excellent accordance for virgin plastics and hydrocarbon plastics mixtures. The modeled ED of mixtures including heteroatoms is systematically underestimated, which indicates changes in the degradation mechanism. The model allows for resolving several phenomena contributing to the pyrolysis ED. The simple calculation of the ED with in-depth information on occurring phenomena enables more reliable process design, optimization, and evaluation.

In the 21st century, many countries are starting to use geothermal energy (GTE) as a new energy source. Serbia also has the potential to use it as a renewable energy source. The complex geological structure of its terrain has given rise to a large number of thermomineral springs and geothermal wells. Based on the existing measurements, the geothermal heat flow density in Serbia ranges from 80 to 120 mW/m2, which is above Europe's average (60 mW/m2). Currently, there are 66 projects in Serbia that directly use geothermal energy. There are an estimated 1005 geothermal heat pump units. Their power varies between 10 kW and 40 kW and they operate for 2860 full load hours per year. This paper deals with the development, current state and perspectives of geothermal energy utilization for heating in Serbia. To illustrate the current state of geothermal energy utilization in Serbia, spa settlements Vranjska Banja and Gornja Trepča, as well as the Bogatić Municipality have been singled out as examples of good practice. The presented analysis includes determining the available amount of geothermal energy and its utilization for district heating or heating of selected public facilities. The concept and methodology of the presented research are based on data collection through literature review, surveys and field research. The analysis confirms the cost-effectiveness of using geothermal energy and reveals numerous ecological advantages over other energy sources. However, it was concluded that аlthough there is potential, geothermal sources, as a renewable energy source, are used negligibly in Serbia.