Research

Forschungsschwerpunkte: Supramolekulare Materialchemie, Nanomaterialien, Selbstorganisationsprozesse von Molekülen, organische Elektronik und Photovoltaik

Frank Würthner ist Chemiker und gilt als einer der Begründer der supramolekularen Materialchemie. Er erforscht Selbstorganisationsprozesse von Molekülen. Auf dieser Grundlage entwickelt er Nanomaterialien, die in der organischen Elektronik und der Photovoltaik sowie zur photokatalytischen Wasserspaltung („artifizielle Photosynthese“) zum Einsatz kommen.

Frank Würthner erforscht Wechselwirkungen und supramolekulare Erkennungsprozesse zwischen Molekülen, welche zu Selbstorganisationsprozessen von Molekülen führen. Mit seinem Team analysiert er, wie molekulare Bausteine gezielt zu größeren Molekülverbänden zusammengeführt werden können und welche Funktionen sich aus dem Zusammenspiel der Moleküle ergeben.

Er untersuchte die Selbstorganisation von Farbstoffen (Merocyanine, Chlorine, Perylenbisimide) und stellte mit diesen Substanzen Materialien her, die in organischen Transistoren und organischen Solarzellen zum Einsatz kommen. In interdisziplinären Gruppen arbeitet Frank Würthner an innovativen Konzepten zur Umwandlung von Solarenergie in Strom und nicht-fossile Brennstoffe. Ziel ist eine effiziente Nutzung der Sonnenenergie als wichtige Energiequelle.

Werdegang

• seit 2016 Mitglied im Vorstand des Bayerischen Polymerinstituts (BPI) und Leiter des KeyLab Supramolekulare Polymere in Würzburg
• 2013 Gastprofessor Academia Sinica, Taipei, Taiwan
• 2010-2011 Gastprofessor Chinese Academy of Science, Institute of Chemistry, Peking, China
• 2010 Gastprofessor Université d’Angers, Frankreich
• seit 2010 Direktor des Zentrums für Nanosystemchemie, Universität Würzburg
• seit 2002 Professor und Leiter des Lehrstuhls für Organische Chemie II, Universität Würzburg
• 2001-2002 Professor für Organische Chemie, Technische Universität Karlsruhe
• 2001 Habilitation in Organischer Chemie, Universität Ulm
• 1997-2000 Liebig- und DFG-Stipendiat, Universität Ulm
• 1995-1996 Chemiker bei der BASF AG, Zentrale Forschungsabteilung, Ludwigshafen
• 1994-1995 Postdoktorand am Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, USA
• 1994 Promotion zum Dr. rer.nat., Universität Stuttgart
• 1990-1994 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Universität Stuttgart
• 1984-1990 Studium der Chemie, Universität Stuttgart

Funktionen

• seit 2015 Associate Editor „Organic Chemistry Frontiers”, Royal Society of Chemistry
• seit 2015 Mitglied im Editorial Advisory Board „Open Chemistry”
• seit 2012 Mitglied im Vorstand des Bayerischen Forschungsnetzwerks „Solar Technologies Go Hybrid“, 2013 Koordinator des Projekts
• seit 2012 Mitglied im International Advisory Board „Asian Journal of Organic Chemistry”
• 2011-2014 Mitglied im Evaluation Panel 5 des European Research Council (Starter & Consolidator Grants)
• seit 2010 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Fonds der Chemischen Industrie
• seit 2010 Mitglied im Editorial Advisory Board „Journal of Organic Chemistry”, American Chemical Society
• 2009-2010 Mitglied im Auswahlkomitee für Internationale Forschungsgruppen der Max-Planck-Gesellschaft
• seit 2008 Mitglied im Editorial Advisory Board „Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry”
• 2007-2012 Mitglied im Auswahlkomitee der Alexander von Humboldt-Stiftung
• 2007-2009 Dekan der Fakultät für Chemie und Pharmazie der Universität Würzburg
• 2006-2016 Mitglied im Vorstand des „W. C. Röntgen Center for Complex Material Systems (RCCM)“, Universität Würzburg, 2006 - 2012 Stellvertretender Koordinator

Projekte

• seit 2016 DFG-Projekt „Flüssigkristalline Perylenbisimid-J-Aggregate“
• seit 2015 Mitglied des DFG-Graduiertenkollegs „Molekulare Biradikale: Struktur, Eigenschaften und Reaktivität“
• 2015-2018 ITN-Projekt (EU) „Supramolecularly engineered architectures for optoelectronics and photonics
• 2012-2016 Forschungsbau für das Zentrum für Nanosystemchemie, finanziert aus dem bayerischen Energieforschungsprogramm
• seit 2012 DFG-Projekt „Synthese, Komplexierungseigenschaften und hierarchische Organisation makrozyklischer Molekülverbände auf Basis von Perylenbisimidfarbstoffen“, Teilprojekt zu FOR 1809 „Lichtinduzierte Dynamik in molekularen Aggregaten“
• 2012-2016 Bayerisches Forschungsprogramm „Solar Technologies Go Hybrid“
• 2009-2014 Teilprojekt im BMBF-geförderten Verbundprojekt „OSS1 – Gedruckte organische Schaltung und Speicher (Polytos)“
• 2009-2011 Projekt der Volkswagenstiftung „Antenna-based molecular optoelectronics“ im Rahmen des Schwerpunktprogramms „Integration molekularer Komponente in funktionale makroskopische Systeme“
• 2008-2016 DFG-Projekt „Receptor-functionalized Micelles and Vesicles of Amphiphilic Perylene Bisimide Dyes”
• 2008-2015 DFG-Projekt „Bulk heterojunction photovoltaic cells based on Merocyanine dye aggregates”, Teilprojekt zu SPP 1355 „Elementarprozesse der Organischen Photovoltaik“
• 2008-2011 BMBF-Projekt „OPV-Hybride – Synthese organischer Sensibilisatoren für OPV-Hybrid-Hochleistungszellen“
• 2008-2011 BMBF-Projekt „Erforschung neuartiger halbleitender Absorber- und Ladungstransportmaterialien und deren Optimierung in langlebigen und leistungsstarken organischen Solarzellen im Rahmen des Forschungsverbundes Organische Photovoltaik zur integrierbaren Energieversorgung (OPEG)“
• 2007-2010 Projekt der Volkswagenstiftung „Bio-inspired dye assemblies for Supramolecular electronics“ im Schwerpunktprogramm „Komplexe Materialien“
• 2006-2015 Mitglied des DFG-Graduiertenkollegs 1221 „Steuerung elektronischer Eigenschaften von Aggregaten pi-konjugierter Moleküle“
• 2006-2014 DFG-Projekt „Charge Transport through Perylene Bisimide Molecular Junctions at Electrified Solid/Liquid Interfaces III”, Teilprojekt zu SPP 1243 „Quantum transport at the molecular scale”
• 2005-2010 DFG-Projekt „Solvent and Crystal Field Effects on Dipolar and Optical Properties of Photorefractive Merocyanine Dyes - Einfluss von Lösungsmittel- und Kristallfeldeffekten auf dipolare und optische Eigenschaften photorefraktiver Merocyanin-Farbstoffe“, Teilprojekt zu SPP 1178 „Experimentelle Elektronendichte als Schlüssel zum Verständnis chemischer Wechselwirkungen“
• 2005-2010 DFG-Projekt „Hierarchical Self-organization of Cyclic Chromophore Arrays for Artificial Light Harvesting”
• 2005-2007 DFG-Projekt „Push-Pull Nonlinear Optical and Photorefractive Chromophores for Electron Density Studies”, Teilprojekt zu SPP 1178
• 2004-2007 DFG-Projekt „Calixaren-Rylen-Konjugate: Neue multichromophore Architekturen und Fluoreszenzsensoren für biologisch relevante Strukturen“
• 2003-2008 DFG-Projekt „Nanoskopische p-n-Grenzflächen aus Perylenbisimiden und Oligophenylenvinylenen durch hierarchische Selbstorganisation“
• 2003-2006 DFG-Projekt „Metallionen-kontrollierte Polymerisation photolumineszierender Perylenbisimidfarbstoffe“
• 2003-2006 Projekt der Volkswagenstiftung: „New Prospects for Electrooptical Materials through Dipole-induced Self-organization of Merocyanine Dyes” im Schwerpunktprogramm  „Komplexe Materialien”
• 2001-2004 Projekt der Volkswagenstiftung „Cyclic Metallosupramolecular Dye Assemblies: Synthesis, Characterization and Optical Properties“ im Schwerpunktprogramm „Physik, Chemie und Biologie mit Einzelmolekülen“
• 2001-2003 DFG-Projekt „Synthese und Charakterisierung lichtsammelnder Überstrukturen aus Perylenbisimid-Melamin-Assoziaten“, Teilprojekt zu SFB 569 „Hierarchische Strukturbildung und Funktion Organisch-Anorganischer Nanosysteme“
• 1999-2008 DFG-Projekt „Organisation von Merocyaninfarbstoffen zu funktionalen Überstrukturen und neuen Materialien“
• 1998-2001 Projekt der Volkswagenstiftung „Entwicklung neuer photorefraktiver Materialien auf der Basis von Methinfarbstoffen mit glasbildenden und selbstorganisierenden Eigenschaften“ im Schwerpunktprogramm Photonik
• 1997-2002 Mitglied des DFG-Graduiertenkollegs „Molekulare Organisation und Dynamik an Grenz- und Oberflächen“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2019 Adolf-von-Baeyer-Denkmünze der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh)
• 2018 ERC Advanced Grant des Europäischen Forschungsrates
• seit 2016 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2016 Elhuyar-Goldschmidt Award, Royal Chemical Society Spain
• 2016 Elsevier Lecture Award, Japanische Photochemische Gesellschaft
• 2016 Fellow der Royal Society of Chemistry (FRSC)
• 2015 Emanuel Vogel-Vorlesung, Universität zu Köln
• 2015 Molecular Science Frontier Lecture Professorship, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Peking, China
• 2014 Gelistet auf der Thomson Reuters-Liste der meistzitierten und weltweit einflussreichsten Wissenschaftler im Bereich Chemie
• 2014 K. S. Krishnan Memorial Lecture der Indian Association of the Cultivation of Science
• 2014 Solvay Lecture, Brüssel
• 2009 Steinhofer-Vorlesung, Universität Freiburg
• 2003 Tarrant-Vorlesung, University of Florida
• 2002 Arnold Sommerfeld-Preis der Bayerischen Akademie der Wissenschaften
• 2000 Otto Röhm-Gedächtnispreis
• 1997 Liebig-Stipendium, Fonds der Chemischen Industrie
• 1995 Feodor Lynen-Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung