Messung intrakristalliner Diffusions-Reaktions-Profile in Zeolithen mittels IR-Imaging

• Antragsteller: Professor Dr. Jörg Kärger
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13820454

Jüngste Ergebnisse zur intrakristallinen zeolithischen Diffusion und zur Realstruktur nanoporöser Materialien führen zu erheblichen Zweifeln an der Berechtigung der bisherigen Praxis, den Einfluss des intrakristallinen Stofftransportes auf Stofftrennung und -Umwandlung durch einen einfachen Diffusionsansatz zu erfassen. Mit den neuartigen Möglichkeiten von IR-Imaging-Experimenten soll im beantragten Projekt dieser grundsätzliche Mangel durch die direkte Messung der intrakristallinen Konzentrationsprofile während typischer Verfahrensabläufe beseitigt werden, da allein auf dieser Basis Modellansätze verifiziert werden können. Als die grundlegenden Prozesse molekularer Kinetik an nanoporösen Materialien werden Adsorption und Desorption, Gegendiffusion und (einfache) katalytische Umwandlungen betrachtet. Mit der Beobachtung intrakristalliner Konzentrationsprofile und ihrer zeitlichen Abhängigkeit wird eine neuartige Möglichkeit zur Erforschung der mikroskopischen Bedingungen erschlossen, unter denen diese Prozesse ablaufen. Nur auf diesem Wege können die Einflüsse von Ideal- und Realstruktur unterschieden und so die Gesetzmäßigkeiten im Zusammenhang zwischen Porenarchitektur, Stofftransport und Reaktivität an nanostrukturierten porösen Materialien zweifelsfrei aufgeklärt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr. Christian Chmelik