Katalysatorcharakterisierung
Über
Als Katalysator bezeichnet man in der Chemie einen Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit durch Senkung der Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion erhöht, ohne dabei verbraucht zu werden. In der Praxis allerdings können Katalysatoren durch Nebenprodukte blockiert und dadurch dem Katalysezyklus entzogen werden. Die Herabsetzung der Aktivierungsenergie durch Katalysatoren ist bei chemischen Reaktionen von großer kommerzieller Bedeutung. Derzeit wird geschätzt, dass etwa 80 % aller chemischen Erzeugnisse eine katalytische Stufe in ihrer Wertschöpfungskette durchlaufen. Deshalb sind Katalysatoren heutzutage kaum noch aus der Chemietechnik wegzudenken.
In der Forschergruppe „Katalysatorcharakterisierung“ beschäftigen wir uns mit der Aufklärung von Reaktionsmechanismen, um die Funktionsweise eines Katalysators bezüglich Reaktivität, Selektivität und Zyklierbarkeit, aber auch Degradation und Regeneration direkt mit einem chemischen und/oder strukturellen Zustand des Katalysators korrelieren zu können. Das so gewonnene Verständnis über die an der katalytischen Reaktion beteiligten Prozesse erlaubt eine Katalysatoroptimierung, -entwicklung oder auch -ersatz durch nachhaltigere Materialien.
Forschungsthemen
- Experimentelle Bestimmung des d-Band-Zentrums von monometallischen und bimetallischen Katalysatoren mittels Photoelektronenspektroskopie (XPS) und Ultraviolettphotoelektronenspektroskopie (UPS)
- Zeitaufgelöste operando Near-Ambient-Pressure Photoelektronenspektroskopie (NAP-XPS) zur Bestimmung des zeitlimitierenden Reaktionsschrittes beim Sauerstoffaustausch in sauerstoff-permeablen Membranen für die Gasabtrennung
- Untersuchungen an der Gas-Fest Grenzfläche an Edelmetallkatalysatoren für die Abgasnachbehandlung im Transportsektor mittels NAP-XPS
- Diffusionsprozesse in Schichtsystemen für die Photovoltaik und Informationstechnologie mittels Time-of-Flight Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS)
Fischer, B. et al.
Advanced atmospheric pressure CVD of a-Si:H using pure and cyclooctane-diluted trisilane as precursors
Sustainable Energy and Fuels 8, 5568 (2024)
DOI: 10.1039/D4SE01308E
Kipshagen, A. et al.
Formic acid as H2 storage system: hydrogenation of CO2 and decomposition of formic acid by solid molecular phosphine catalysts
Catalysis Science and Technology 12, 5649 (2022)
DOI: 10.1039/d2cy00608a
Jiang, WY et al.
Composition-Dependent Morphology, Structure, and Catalytical Performance of Nickel–Iron Layered Double Hydroxide as Highly-Efficient and Stable Anode Catalyst in Anion Exchange Membrane Water Electrolysis
Advanced Functional Materials 32, 2203520 (2022)
DOI: 10.1002/adfm.202203520
Iemhoff, A.
On the Stability of Isolated Iridium Sites in N-Rich Frameworks Against Agglomeration Under Reducing Conditions
ChemCatChem 14, e202200179 (2022)
DOI: 10.1002/cctc.202200179
Pasel, J. et al.
Combined near-ambient pressure photoelectron spectroscopy and temporal analysis of products study of CH4 oxidation on Pd/γ-Al2O3 catalysts
Catalysis Today 360, 444 (2021)
DOI: 10.1016/j.cattod.2019.12.026