Katalytische Eigenschaften gut charakterisierter, ungeträgerter intermetallischer Verbindungen bei der Dampfreformierung von Methanol

• Applicant: Professor Dr. Marc Armbrüster
• Subject Area: Solid State and Surface Chemistry, Material Synthesis
• Term: from 2010 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 181000362

Bislang ist in der heterogenen Katalyse nur in den seltensten Fällen ein wissensbasierter Ansatz zur Verbesserung der Katalysatoren und zum Verständnis der daran stattfindenden Vorgänge möglich. Der Grund dafür liegt in der Verwendung von sehr komplexen Systemen, die einerseits schwer zu charakterisieren sind, andererseits jedoch aus vielen, potentiell aktiven Komponenten bestehen können. Durch den Einsatz von ungeträgerten und gut charakterisierten intermetallischen Verbindungen lassen sich die Katalysatoren vereinfachen: Es können hierbei weder Wechselwirkungen zwischen Trägermaterial und Metall auftreten, noch liegen unterschiedliche Verbindungen der Metalle vor. Durch die Auswahl geeigneter Verbindungen und der damit verbundenen Kristallstruktur können die Katalysatoren gezielt in einem weiten Bereich verändert werden. Dies trifft sowohl für die Umgebung des aktiven Metalls, wie auch auf die elektronische Struktur und somit z. B. auf die Adsorptionseigenschaften zu. Im Rahmen des Projektes werden die isostrukturellen intermetallischen Verbindungen PtZn, NiZn, PdCd und Pd0.48In0.52 im ungeträgerten Zustand charakterisiert und ihre in situ Stabilität überprüft. Durch Vergleich ihrer katalytischen Eigenschaften bei der Dampfreformierung von Methanol zu der isostrukturellen Verbindung PdZn sollen Zusammenhänge zwischen elektronischer Struktur und/oder geometrischer Anordnung und den katalytischen Eigenschaften der Verbindungen aufgedeckt und ein wissensbasiertes Konzept für die Entwicklung zukünftiger Katalysatoren ermöglicht werden.

• DFG Programme: Research Grants