Elektronische Strukturrechnungen von Oxidationsreaktionen auf nanoporösem Gold

• Antragsteller: Professor Dr. Thorsten Klüner
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Moleküle, Materialien, Oberflächen ; Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255613253

Dieser wissenschaftliche Antrag ist der Aufklärung der detaillierten Mechanismen bei der vollständigen und partiellen Oxidation von Methanol auf Model- AuCu-Legierungsoberflächen und der Aufklärung des detaillierten Mechanismus der Oxidation von Propylen auf AuAg- und AuCu-Legierungsoberflächen gewidmet. Diesbezüglich sollen atomare Einblicke in komplexe chemische Prozesse auf nanoporösem Gold erhalten werden. Dabei werden theoretische Vorhersagen von Reaktionsintermediaten, deren Adsorptionsgeometrien und Bindungsstärken sowie Schwingungsfrequenzen und die Simulation von STM Bildern die Interpretation experimenteller Daten unterstützen. Im Fokus steht dabei eine mechanistische Beschreibung der Reaktivität (als eine Funktion des Ad-Metalls und der aktiven Formen von Sauerstoff, OH und Wasser) und der Geschwindigkeitskonstanten kritischer Reaktionsschritte auf der Basis von elektronischen Strukturrechnungen. Unsere DFT und hochgenauen ab initio Rechnungen zur Propylenoxidation werden mit AIMD-Simulationen verglichen, um ein vollständiges Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse zu erzielen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2213: Nanoporöses Gold als Prototyp für ein rationales Katalysatordesign