Comparison of photoelectrochemical water oxidation activity of a synthetic photocatalyst system with photosystem II.

This discussion describes a direct comparison of photoelectrochemical (PEC) water oxidation activity between a photosystem II (PSII)-functionalised photoanode and a synthetic nanocomposite photoanode. The semi-biological photoanode is composed of PSII from the thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus on a mesoporous indium tin oxide electrode (mesoITO|PSII). PSII embeds all of the required functionalities for light absorption, charge separation and water oxidation and ITO serves solely as the electron collector. The synthetic photoanode consists of a TiO(2) and NiO(x) coated nanosheet-structured WO(3) electrode (nanoWO(3)|TiO(2)|NiO(x)). The composite structure of the synthetic electrode allows mimicry of the functional key features in PSII: visible light is absorbed by WO(3), TiO(2) serves as a protection and charge separation layer and NiO(x) serves as the water oxidation electrocatalyst. MesoITO|PSII uses low energy red light, whereas nanoWO(3)|TiO(2)|NiO(x) requires high energy photons of blue-end visible and UV regions to oxidise water. The electrodes have a comparable onset potential at approximately 0.6 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE). MesoITO|PSII reaches its saturation photocurrent at 0.84 V vs. RHE, whereas nanoWO(3)|TiO(2)NiO(x) requires more than 1.34 V vs. RHE. This suggests that mesoITO|PSII suffers from fewer limitations from charge recombination and slow water oxidation catalysis than the synthetic electrode. MesoITO|PSII displays a higher 'per active' site activity, but is less photostable and displays a much lower photocurrent per geometrical surface area and incident photon to current conversion efficiency (IPCE) than nanoWO(3)|TiO(2)|NiO(x_.Financial support from EPSRC (EP/H00338X/2 to E. R. and nanoDTC to D. M.), the Christian Doppler Research Association (Austrian Federal Ministry of Science, Research and Economy and National Foundation for Research, Technology and Development), the OMV Group (to E. R.) and Cambridge Trust (to Y.-H. L.) are gratefully acknowledged.This is the final published version. It first appeared at http://pubs.rsc.org/En/content/articlelanding/2014/fd/c4fd00059e#!divAbstract

Wiring of Photosystem II to Hydrogenase for Photoelectrochemical Water Splitting.

In natural photosynthesis, light is used for the production of chemical energy carriers to fuel biological activity. The re-engineering of natural photosynthetic pathways can provide inspiration for sustainable fuel production and insights for understanding the process itself. Here, we employ a semiartificial approach to study photobiological water splitting via a pathway unavailable to nature: the direct coupling of the water oxidation enzyme, photosystem II, to the H2 evolving enzyme, hydrogenase. Essential to this approach is the integration of the isolated enzymes into the artificial circuit of a photoelectrochemical cell. We therefore developed a tailor-made hierarchically structured indium-tin oxide electrode that gives rise to the excellent integration of both photosystem II and hydrogenase for performing the anodic and cathodic half-reactions, respectively. When connected together with the aid of an applied bias, the semiartificial cell demonstrated quantitative electron flow from photosystem II to the hydrogenase with the production of H2 and O2 being in the expected two-to-one ratio and a light-to-hydrogen conversion efficiency of 5.4% under low-intensity red-light irradiation. We thereby demonstrate efficient light-driven water splitting using a pathway inaccessible to biology and report on a widely applicable in vitro platform for the controlled coupling of enzymatic redox processes to meaningfully study photocatalytic reactions.This work was supported by the U.K. Engineering and Physical Sciences Research Council (EP/H00338X/2 to E.R. and EP/G037221/1, nanoDTC, to D.M.), the UK Biology and Biotechnological Sciences Research Council (BB/K002627/1 to A.W.R. and BB/K010220/1 to E.R.), a Marie Curie Intra-European Fellowship (PIEF-GA-2013-625034 to C.Y.L), a Marie Curie International Incoming Fellowship (PIIF-GA-2012-328085 RPSII to J.J.Z) and the CEA and the CNRS (to J.C.F.C.). A.W.R. holds a Wolfson Merit Award from the Royal Society.This is the final version of the article. It first appeared from ACS Publications via http://dx.doi.org/10.1021/jacs.5b0373

Europa im Geflecht der Welt

Der Band dokumentiert Vorträge und Workshops der internationalen Abschlusstagung des DFG-Schwerpunktprogrammes 1173 „Integration und Desintegration der Kulturen im europäischen Mittelalter“, die Ende Mai 2011 in Berlin stattgefunden hat. Bei der Arbeit im Schwerpunktprogramm hatte sich gezeigt, wie schwierig es ist, Europa im geographischen und historischen Sinne vom Mittelmeerraum mit Nordafrika und Vorder¬asien zu trennen. Daher wurden die Grenzen des mittelalterlichen Europa bewusst überschritten und auch die Geschichte weiter entfernter Länder in den Blick genommen. Als thematischer Schwerpunkt boten sich in diesem Zusammenhang Migrationen an. Migrationen sind ja ein globales Phäno¬men, das an allen Orten und zu allen Zeiten immer wieder die Geschichte der Menschheit prägt und dabei unvermeidlich – selbst in der scheinbaren Isolation einer „Diaspora“ oder „Parallelgesellschaft“ – zu transkulturellen Verflechtungen führt. Fremde und einheimische Gruppen und Individuen werden in neue soziale Umgebungen gerückt und Kontakte oder Konflikte zwischen ihnen erzeugt. Wo aber das jeweilige Leben gegeneinander abgeschottet werden soll, verliert Kultur ihre Inno¬vations¬kraft und versteinert die Gesellschaft. Mit dem Sachthema der „Migrationen“ und mit einem Blick weit über Europa hinaus, bis nach Amerika, Japan und ins südliche Afrika, wird der Übergang von einer eurozentrierten Mittelalterforschung zu einer transdisziplinären Mediävistik in globalen Zusammenhängen markiert

Research data supporting "Rational Wiring of Photosystem II to Hierarchical Indium Tin Oxide Electrodes using Redox Polymers"

Raw Data supporting publication: ' Rational Wiring of Photosystem II to Hierarchical Indium Tin Oxide Electrodes using Redox PolymersBBSRC [BB/J000124/1] EPSRC [EP/L015978/1 and EP/G037221/1

Digital vocational training in construction : backgrounds – practical examples – transfer

Gedruckt erschienen im Universitätsverlag der TU Berlin, ISBN 978-3-7983-3100-6Der Sammelband „Berufsbildung am Bau digital“ gibt eine Orientierung zum beruflich-betrieblichen Lernen mit digitalen Medien und zum vielfältigen und zunehmenden Einsatz digitaler Arbeitsmittel in der Bauausführung. Bewertungskriterien für digitale Medien in der Berufsbildung im Bauwesen runden den analytischen Teil des Bandes ab. Erprobte Beispiele aus der Berufsbildungspraxis im Bausektor und in angrenzenden Gewerken nehmen breiten Raum in dem Buch ein. Dabei geht es sowohl um digitale Unterstützung beruflicher Lern- und Lehrprozesse als auch sekundärer Prozesse der Berufsbildung. Abschließende Beiträge widmen sich der Verbreitung und dem Transfer von Ergebnissen und Erkenntnissen aus Digitalisierungs-Projekten der Bau-Berufsbildung und der Vernetzung von Akteurinnen, Akteuren auf der personellen und der institutionellen Ebene. Das Buch ist entstanden im Rahmen des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und den Europäischen Sozialfonds geförderten Projektes MELINDA (Medienunterstütztes Lernen und Innovation in der handwerklichen Arbeit).The anthology "Berufsbildung am Bau digital" (Vocational Education and Training in Construction - Digital) provides orientation on vocational learning with digital media and on the diverse and increasing use of digital work equipment in construction. Evaluation criteria for digital media in VET in the construction industry round off the analytical part of the volume. Tried and tested examples from vocational training practice in the construction sector and related trades occupy a large space in the book. This involves both digital support for vocational learning and teaching processes and secondary processes in vocational education and training. Concluding articles are devoted to the dissemination and transfer of results and findings from digitisation projects in construction VET and the networking of actors at the personnel and institutional levels. The book is part of the MELINDA project (Media-supported Learning and Innovation in Crafts) funded by the German Federal Ministry of Education and Research and the European Social Fund.BMBF, FKZ 01PD15015E, Medienunterstütztes Lernen und Innovation in der handwerklichen Arbeit/MELIND