SFB 546:  Struktur, Dynamik und Reaktivität von Übergangsmetalloxid-Aggregaten

• Fachliche Zuordnung: Chemie ; Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ; Physik ; Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5483503

Übergangsmetalloxide finden in vielen Bereichen Anwendung: in Hochtemperatursupraleitern, in der nichtlinearen Optik, in der Biochemie und in der Katalyse. Im Sonderforschungsbereich "Struktur, Dynamik und Reaktivität von Übergangsmetalloxid-Aggregaten" sollen die Beziehungen aufgeklärt werden, die zwischen den Strukturen der verschiedenen Übergangsmetalloxid-Aggregate und ihren Funktionen bestehen. Dazu werden Gasphasen- und Oberflächenuntersuchungen gekoppelt: Zweiatomige Verbindungen sowie kleine Cluster von Übergangsmetalloxiden werden in der Gasphase erzeugt, charakterisiert und hinsichtlich ihrer Reaktivität untersucht. In zwei weiteren Arbeitsbereichen werden auf Oberflächen deponierte Cluster sowie epitaktische Schichten und Einkristalloberflächen untersucht.
Schließlich wird mit Ergebnissen für "reale" Katalysatoren und Trägermaterialien verglichen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Internationaler Bezug: Großbritannien

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Quantenchemische Rechnungen zur elektronischen Struktur und Reaktivität ein- und mehrkerniger Vanadiumoxid-Cluster (Teilprojektleiter van Wüllen, Christoph )
• A02 - Übergangsmetalloxide in der Gasphase (Teilprojektleiter Schröder, Detlef )
• A03 - Struktur, Reaktivität und Dynamik von Übergangsmetalloxid-Aggregaten; Cluster in der Gasphase (Teilprojektleiter Asmis, Knut R. ;  Siebert, Torsten ;  Wöste, Ludger H. )
• A04 - Struktur und Reaktivität unterschiedlicher Übergangsmetalloxid-Aggregate mit quantenchemischen Methoden (Teilprojektleiter Döbler, Jens ;  Sauer, Joachim ;  Sierka, Marek )
• B01 - Struktur-Reaktivitäts-Beziehung von Vanadiumoxid-Aggregaten auf geordneten Übergangsmetalloxidoberflächen (Teilprojektleiter Freund, Hans-Joachim ;  Shaikhutdinov, Shamil )
• B02 - Partialoxidation kleiner Kohlenwasserstoffmoleküle mit mikroskopischen Mengen von VxOy Katalysatorsystemen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Pelzer, Katrin ;  Schlögl, Robert )
• B03 - Wechselwirkung von Oxidationsmitteln (O2, N2O, CO2 und H2O) mit definierten VOx-Aggregaten und deren Einfluss auf die partielle Oxidation kleiner Kohlenwasserstoffe (Teilprojektleiter Kondratenko, Evgenii ;  Schomäcker, Reinhard )
• B04 - Synthese VOx-dotierter SiO2- und ZrO2-Aerogele und Cryogele sowie Sauerstoffaustauschuntersuchungen mittels 18 0-Isotopenaustausch (Teilprojektleiter Kemnitz, Erhard ;  Lentz, Dieter )
• B05 - Synthese und Reaktivität von Molekülmodellen für die aktiven Zentren Vanadiumoxid-basierter Katalysatoren (Teilprojektleiter Limberg, Christian )
• B06 - Untersuchungen zur Selektivität der oxidativen Dehydrierung von Propan an VOx-Trägerkatalysatoren durch Struktur-Wirkungs-Analysen (Teilprojektleiter Schomäcker, Reinhard )
• B07 - Technische V2O5/TiO2-Modellkatalysatoren: Untersuchung der Aktivkomponente-Träger-Wechselwirkung (Teilprojektleiter Schubert, Helmut )
• C01 - Adsorptions- und Reaktionsstudien an Vanadium- und Molybdängedopten dünnen TiO2-Filmen (Teilprojektleiter Freund, Hans-Joachim ;  Kuhlenbeck, Helmut )
• C02 - Geometrische und elektronische Struktur von Oxidoberflächen und adsorbierten Clustern (Teilprojektleiter Niehus, Horst )
• C03 - Atomstrahlbeugungs- und Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskopie-Untersuchungen an Oxidoberflächen und dünnen Oxidfilmen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Moresco, Francesca ;  Rieder, Karl-Heinz ;  Theis, Wolfgang Karl Philipp )
• C04 - Der Einfluss der elastischen Eigenschaften auf Reaktivität und Selektivität des katalytischen Prozesses (Teilprojektleiter Hucho, Carsten )
• C05 - DFT-Rechnungen mit periodischen Randbedingungen zur Struktur, Dynamik und Reaktivität von Übergangsmetalloxiden auf Trägern im Vergleich zu Einkristallen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ganduglia-Pirovano, Maria Veronica ;  Paier, Joachim ;  Sauer, Joachim )
• C06 - Ab-initio-Clustermodelle zur Struktur, Reaktivität und Spektroskopie an komplexen Vanadium- und Molybdänoxidoberflächen (Teilprojektleiter Hermann, Klaus )
• C07 - Adsorption und Reaktion ungesättigter Kohlenwasserstoffe auf Vanadiumoberflächen (Teilprojektleiter Widdra, Wolf )
• C08 - Structure determination of VOx and related surfaces, thin films and interfaces based on scanned-energy mode photoelectron diffraction (Teilprojektleiter Sauer, Joachim ;  Woodruff, David Phillip )
• C10 - Unbesetzte elektronische Zustände von Übergangsmetalloxid-Oberflächen und deponierten Clustern (Teilprojektleiter Manzke, Recardo )
• C11 - Untersuchungen der Eigenschaften von Übergangsmetalloxid-Oberflächen mittels streifender Ionen-Streuung (Teilprojektleiter Winter, Helmut )
• Z - Zentrale Aufgaben (Teilprojektleiter Sauer, Joachim )

• Antragstellende Institution: Humboldt-Universität zu Berlin
• Beteiligte Hochschule: Freie Universität Berlin; Technische Universität Berlin
• Beteiligte Institution: University of Warwick ; Department of Physics; Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (FHI); Leibniz-Institut für Katalyse e.V an der Universität Rostock ; Außenstelle Berlin (aufgelöst); Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik (PDI)
• Sprecher: Professor Dr. Joachim Sauer