SFB 558

Sprecher: Prof. Dr. M. Muhler (Technische Chemie),
Stellvertreter: Prof. Dr. R.A. Fischer (Anorganische Chemie II)
http://www.sfb558.de



„Metall-Substrat-Wechselwirkungen in der heterogenen Katalyse“

Thema des im Bereich der heterogenen Katalyse angesiedelten SFB ist die Untersuchung der Metall-Träger-Wechselwirkung. Nachdem die industrielle Methanolsynthese aus Synthesegas ausgiebig und erfolgreich bearbeitet wurde, soll mit einer neuen Schwerpunktsetzung nun vor allem die selektive Oxidation kurzkettiger Alkohole im Zentrum der Arbeiten stehen. Neben konventionellen Metall (Au, Cu) / Träger (ZnO, TiO2)-Kombinationen sollen auch unkonventionelle, neue Ansätze (MOFs als Trägermaterialien, Metallcluster in ionischen Flüssigkeiten) untersucht werden. Eine Aufklärung der Mechanismen der an diesen relativ komplexen und heterogenen Oberflächen ablaufenden chemischen Reaktionen soll einerseits durch detaillierte Experimente an Realkatalysatoren (nichtstationäre kinetische Messungen, Isotope, Spektroskopie) sowie durch Adsorptions- und Desorptionsexperimente an Modellsystemen (Einkristalloberflächen) erfolgen. Im letzteren Fall wird ein gründlicher Vergleich der Ergebnisse aus den spektroskopischen Techniken (IR, HREELS, Raman, UV/Vis) mit den Ergebnissen theoretischer Rechnungen durchgeführt. Neben statischen Berechnungen zur Struktur von chemischen Adsorbaten werden auch Reaktionspfade dynamisch simuliert. Von besonderer Bedeutung wird die Untersuchung von Dotiereffekten (z.B. durch Kupfer oder Wasserstoff) auf die chemische Reaktivität von Einkristall-oberflächen und von Pulverpartikeln sein.

Projektbereiche / Project parts

A

Realkatalysatoren / Real catalysts
B Molekulare Modelle/Katalysatorsynthese
Molecular models synthesis of catalysts
C Festkörperoberflächen / Solid surfaces




SFB-Gesamtposter

 


„Metal-substrate interactions in heterogeneous catalysis“

Subject of the collaborative research center located in the research area of heterogeneous catalysis is the investigation of metal-support-interactions. Since the industrial synthesis of methanol from synthesis gas has been extensively and successfully investigated, the new focus is set to work on the selective oxidation of short chain alcohols. Besides exploring conventional metal (Au, Cu) / support (ZnO, TiO2) combinations it is now intended to follow also unconventional new approaches (MOFs as catalyst supports, metal clusters in ionic liquids). The elucidation of mechanisms for this chemical reaction proceeding at these relatively complex and heterogeneous surfaces will involve both detailed experiments with realistic catalysts (non stationary kinetic measurement, isotopic labeling, spectroscopy) and adsorption and desorption experiments using model systems (single crystal surfaces). A detailed comparison of results from spectroscopic techniques (IR, HREELS, Raman, UV/Vis) with results from theoretical calculations will be performed for the latter case. Besides static calculations concerning the structure of adsorbates, reaction pathways will be dynamically simulated. Special attention will be devoted to the investigation of the impact of doping effects (e.g. by copper or hydrogen) on the chemical reactivity of single crystals and powder particles.