TRR 247:  Heterogene Oxidationskatalyse in der Flüssigphase – Materialien und Mechanismen in der thermischen, Elektro- und Photokatalyse

Fachliche Zuordnung Chemie
Informatik, System- und Elektrotechnik
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Physik
Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
Förderung Förderung seit 2018
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 388390466
 

Projektbeschreibung

In diesem Verbund haben sich 20 Forschungsgruppen der Ruhr-Universität Bochum, der Universität Duisburg-Essen, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, des Max-Planck-Instituts für chemische Energiekonversion, des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung, beide Mülheim/Ruhr, und des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin, zusammengeschlossen, um im Rahmen eines Transregio-Sonderforschungsbereichs (SFB/TRR) ein ambitioniertes Forschungsprogramm umzusetzen, das die heterogene Oxidationskatalyse in der Flüssigphase umfassend untersucht. Durch gemeinsame Forschungsaktivitäten und eine umfassende koordinierte Ausbildung der im SFB/TRR arbeitenden Doktoranden werden enge Verbindungen zwischen den Gruppen des Verbunds und ein beschleunigter Erkenntnisgewinn gewährleistet.Das übergeordnete Ziel des SFB/TRR 247 ist es, ein rationales Design von neuen, kostengünstigen sowie hochaktiven und -selektiven Katalysatoren auf der Basis von Metallmischoxiden für selektive Oxidationsprozesse in der Flüssigphase zu ermöglichen. Damit will der SFB/TRR 247 einen Beitrag zur effizienten und nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen für die Herstellung von Chemikalien in einem post-fossilen Zeitalter leisten. Die ehrgeizige wissenschaftliche Vision des Konsortiums ist es, das grundlegende Verständnis katalysierter Oxidationsreaktionen an der Fest-Flüssig-Grenzfläche von Mischoxiden auf ein neues Niveau zu heben. Im Vergleich zur Gasphasenkatalyse an Metallen wird ein solches Verständnis durch eine höhere Komplexität in Struktur und Zusammensetzung auf beiden Seiten der Grenzfläche erschwert. Daher wurde eine dreistufige Forschungsstrategie entwickelt, die der Rolle der Realstruktur der Oxidoberfläche Rechnung trägt. Die Strategie umfasst (i) die Schaffung einer konsistenten Basis empirischen Wissens innerhalb eines vordefinierten Parametersatzes (Materialien und Reaktionen) in Form von Struktur-Zusammensetzung-Reaktivitäts-Korrelationen (Schwerpunkt der ersten Förderperiode), (ii) die Aufklärung von Reaktionsmechanismen und die Identifizierung aktiver Zentren, die für diese Korrelationen verantwortlich sind (Schwerpunkt der zweiten Förderperiode), und (iii) die Anwendung dieses neuen Wissens für Vorhersagen über den ursprünglichen Parametersatz hinaus, die ein rationales Design neuer Katalysatoren ermöglichen (Schwerpunkt der dritten Förderperiode). Die Struktur des SFB/TRR 247 vereint die für dieses Forschungsprogramm erforderlichen experimentellen und theoretischen Techniken aus Chemie, Physik und Ingenieurwissenschaften in drei Forschungsbereichen: A (Katalyse), B (Analyse) und C (Synthese).
DFG-Verfahren Transregios

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Ruhr-Universität Bochum
Mitantragstellende Institution Universität Duisburg-Essen
Beteiligte Hochschule Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Beteiligte Institution Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (FHI); Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (CEC); Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
Sprecherinnen / Sprecher Professor Dr. Malte Behrens, bis 6/2022; Professorin Dr. Kristina Tschulik, seit 7/2022