Henrik Ottossons grupp

Fysikalisk och teoretisk organisk kemi i exciterade tillstånd (för hållbarhet).

Vår forskning

Vi har ett stort forskningsfokus på aromaticitet och antiaromaticitet i elektroniskt exciterade tillstånd (ESA & ESAA), både de grundläggande aspekterna och användning av egenskaperna inom en rad tillämpade områden som sträcker sig från läkemedelskemi till forskning om nya organiska solceller. Vid dags dato har vi forskat om ESA & ESAA i mer än 20 år och har en internationellt ledande position i fältet. Vi har också ett bredare intresse av organisk fotokemi länkad till omvandling och lagring av solenergi; exempelvis för att producera hållbara flygbränslen (SAF) direkt från koldioxid, vatten och solljus genom en kombinerad fotobiologisk-fotokemisk metod som vi har utvecklat tillsammans med bioteknikkollegor. Henriks forskning sträcker sig även bortom kemi och han har sedan länge ett djupt intresse för städer och hållbar stadsutveckling. För närvarande jobbar han med att länka aktiviteter inom det området till gruppens fotokemiska forskning.

Vi utför både experimentella och teoretiska/beräkningsmässiga studier och har ett omfattande nätverk av nationella och internationella samarbetspartners.

Vår forskning, undervisning och andra aktiviteter kan kategoriseras i fyra delvis överlappande områden:

(Anti)aromaticitet i exiterade tillstånd: Grundläggande aspekter och tillämpningar

Det har uppskattats att cirka två tredjedelar av alla kända kemiska föreningar är aromatiska eller partiellt aromatiska. Således är begreppet aromaticitet centralt inom kemi, särskilt inom organisk kemi. Trots detta är det ett så kallat luddigt begrepp som inte kan definieras eller beskrivas entydigt, och det blir ännu luddigare om man går till elektroniskt exciterade tillstånd.

Vår grupp forskar om olika former av aromaticitet och antiaromaticitet i exciterade tillstånd, vilket innefattar studier av begreppens användbarhet såväl som vilka begränsningar, komplikationer och fällor de kommer med. Med denna grundläggande kunskap i bagaget utnyttjar vi begreppen för att förklara och utveckla ny fotokemi och för att designa nya optiskt aktiva molekyler. Koncepten har en enorm potential.

Organisk fotokemi för omvandling och lagring av solenergi

Med intresse för fotofysikaliska och fotokemiska egenskaper hos π-konjugerade organiska molekyler är omvandling och lagring av solenergi ett uppenbart tillämpningsområde som forskargruppen adresserar.

Egenskaperna hos de ljusexciterade molekylerna som gruppen använder är antingen länkade till ESA & ESAA eller till egenskaper som är önskvärda för att få till en specifik fotoreaktivitet. Detta exemplifieras med (i) design av nya kromoforer för användning i framtida organiska solceller som verkar genom s.k. singlettfission, och (ii) utveckling av nya fotokatalysator för produktion av hållbara flygbränslen. Även om projektens mål är tillämpade är de nära kopplade till gruppens grundvetenskapliga studier och syftar till att öppna nya inriktningar för solenergiforskning.

Stadsintegration av förnybara energitekniker baserade på kemi

Sedan några år tillbaka undervisar Henrik i en masterkurs i kemi om förnybar energiteknik och samhälle som adresserar sociala och samhälleliga aspekter av den gröna energiomställningen; primärt utmaningar men även möjligheter. Kursens fokus ligger på kemibaserade tekniker för omvandling och lagring av förnybar energi.

Idag är städer de största konsumenterna av energi, medan förnybar energi ofta produceras på landsbygden. Framtiden kommer sannolikt kräva mer stadsintegrerad produktion av förnybar energi, och (foto)kemi, materialvetenskap och bioteknik ger tekniska möjligheter för den effektivare energiproduktion som krävs för detta. Men tekniken kan medföra utmaningar ur ett socialt hållbarhetsperspektiv när den integreras i våra städer. Tyvärr försummas dessa helt eller adresseras för sent vid utveckling av nya kemibaserade tekniker för förnybar energi.

Hållbara städer (mål 11 av de globala målen)

Sedan gymnasiet har Henrik varit intresserad av arkitektur, den byggda miljön och städer, och Uppsala har utgjort en perfekt bas för att utveckla intresset parallellt med kemiforskningen. Det började med en debattartikel i Upsala Nya Tidning 2009 och har gradvis fortsatt till forskningsaktiviteter där specialintresset är urban morfologi och samhällseffekter av denna. Från 2019 till slutet av 2022 koordinerade han initiativet Urban Sustainability, ett av fem universitetsövergripande initiativ inom Uppsala University Sustainability Initiative (UUSI). Han växelverkar regelbundet med forskare vid Institutet för bostads- och urbanforskning (IBF) vid Uppsala universitet, och i februari 2024 tillbringade han en kort sabbatsperiod vid The Bartlett School of Planning, University College London.