Gå til indhold

Mathias Thor Nielsen

Ph.d.-studerende, cand.polyt.

Populærvidenskabelig titel på dansk på dit projekt

Syntese og studier af metalklynger: på vej mod fremtidens katalysatorer

Hvad handler dit ph.d.-projekt om?Mathias Thor Nielsen

Mit ph.d.-projekt fokuserer på metalklynger og på udviklingen af disse til fremtidig brug som katalysatorer for samfundsmæssigt essentielle processer, for eksempel fremstilling af kunstgødning. Denne proces kræver i dag ca. 2 % af verdens energiforbrug, og det vil sandsynligvis kun stige i fremtiden. Der er derfor stor interesse for at udvikle bæredygtige alternativer. Metalklynger er en klasse af molekyler, hvor flere metal-atomer placeres tæt på hinanden, som gør, at de ”snakker sammen”. Denne vekselvirkning resulterer i usædvanlige og yderst interessante egenskaber. Det ses for eksempel i et af klyngerne, jeg undersøger, hvordan seks jern-atomer arbejder sammen, så hele klyngen kan betragtes som ét stort jern-atom med helt anderledes egenskaber, end jern normalt har. Vekselvirkningerne er nøglen til klyngernes egenskaber, som kan udnyttes til at tilgå helt nye reaktioner. Jeg undersøger derfor vekselvirkningerne ved at kategorisere og kvantificere dem med henblik på fremtidig brug inden for katalyse.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt? Og hvad motiverer dig?

Fra gymnasiet fik jeg en interesse for enzymer og katalyse. På Danmarks Tekniske Universitet fik jeg større indsigt i de bagvedliggende kemiske detaljer, og jeg blev for alvor fascineret af samspillet mellem organisk og uorganisk kemi. Det ledte mig til mit nuværende forskningsfelt, organometallisk kemi. Min nuværende ph.d.-vejleder, Martin Nielsen, introducerede mig for metalklynger under mit speciale, hvilket omgående interesserede mig. Livet som ph.d.-studerende er utroligt motiverende, da jeg, udover at kunne fordybe mig i tre år, møder dygtige mennesker fra hele verden.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

En af udfordringerne ved metalklyngerne er deres høje reaktivitet. For at undgå nedbrydning og uønskede sidereaktioner udfører jeg de fleste kemiske manipulationer i en såkaldt inert-atmosfære-handskeboks, som giver mulighed for at arbejde under strenge luft- og vandfrie betingelser. Et af de meget spændende aspekter ved metalklyngerne er, at de virker fundamentalt forskelligt fra de katalysatorer, som typisk anvendes i dag. De nuværende tilgængelige katalysatorer er oftest baseret på kun ét metal. Det betyder, at jeg skal forstå betydningen af flere metallers intramolekylære vekselvirkninger, og hvordan det kan påvirke en kemisk reaktion. Endvidere vil dette nye koncept inden for homogen katalyse åbne op for at udføre nye kemiske reaktioner, der hidtil har været utilgængelige.

Hvad betyder et EliteForsk-rejsestipendium for dine fremtidige muligheder?

EliteForsk-rejsestipendiet giver mig mulighed for et længerevarende ophold ved Harvard University hos professor Theodore A. Betley. Betley og hans forskningsgruppe er verdensførende i metalklyngekemi. Mit ophold giver mig derfor en ekstraordinær mulighed for at videreudvikle mine egne kompetencer samt at bidrage til feltet. Forskningsmiljøet omkring Boston er exceptionelt, og foruden min forskning vil jeg bruge tid på at udvide mit netværk, hvilket vil blive et væsentligt element i mit fremtidige virke som forsker.

Lidt om mennesket bag forskeren?

Jeg er opvokset med min fantastiske familie, bror, far og mor, hvis støtte har betydet, at jeg har søgt en masse udfordringer uden at være bange for nederlag. Det har i høj grad ledt mig til, hvor jeg er i dag. Ved siden af min forskning bruger jeg tid på at eksperimentere i køkkenet og på min nyerhvervede lejlighed i København. Når jeg endelig har tid, læser jeg en del bøger, blandt andet om hvor vi som mennesker kommer fra, og hvad fremtiden kan byde på.

Gymnasium og bopælskommune
Slotshaven Gymnasium
Københavns Kommune

Forskningsprojektets videnskabelige titel
Organometallic Polynuclear Chemistry

Kontaktoplysninger
E-mail: mattni@kemi.dtu.dk

Forskningsinstitution
Institut for Kemi, Center for Katalyse og Bæredygtig Kemi, Danmarks Tekniske Universitet

Senest opdateret 13. juli 2020