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.
„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.