{"id":52163,"date":"2026-10-23T12:46:47","date_gmt":"2026-10-23T10:46:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/promotionsstipendium\/20022-002\/"},"modified":"2026-10-23T12:46:48","modified_gmt":"2026-10-23T10:46:48","slug":"20022-002","status":"publish","type":"promotionsstipendium","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/promotionsstipendium\/20022-002\/","title":{"rendered":"Metal-Organic Frameworks als intelligente Tr\u00c3\u00a4germaterialien f\u00c3\u00bcr die direkte partielle Oxidation von Methan zu Methanol"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align:justify;\">Methan tr\u00c3\u00a4gt nach CO<sub>2<\/sub> am st\u00c3\u00a4rksten zum anthropogenen Klimawandel bei, da Methan ein 84 Mal h\u00c3\u00b6heres Treibhauspotential in einem Zeitraum von 20 Jahren als CO<sub>2<\/sub> aufweist. Aktuell sind die Methanemissionen h\u00c3\u00b6her als durch den nat\u00c3\u00bcrlichen Abbau bzw. der Einlagerung von Methan aus der Atmosph\u00c3\u00a4re entfernt wird, wobei \u00c3\u00bcber die H\u00c3\u00a4lfte der Emissionen anthropogenen Quellen zugeordnet wird. Der Abbau fossiler Energietr\u00c3\u00a4ger (Kohle, \u00c3\u2013l und Gas) tr\u00c3\u00a4gt dabei mit rund einem Drittel zu den anthropogenen und mit rund 18 % zu den gesamten Emissionen bei. Lediglich durch den partiellen Abbau dieser Emissionen lie\u00c3\u0178e sich das Gleichgewicht so weit verschieben, dass mehr Methan aus der Atmosph\u00c3\u00a4re entfernt als emittiert wird.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Die Funktionalisierung kinetisch inerter Molek\u00c3\u00bcle wie Kohlenwasserstoffe f\u00c3\u00bchrt h\u00c3\u00a4ufig zu Produkten, die reaktiver sind als die Ausgangsstoffe, was zu einer begrenzten Selektivit\u00c3\u00a4t f\u00c3\u00bcr das gew\u00c3\u00bcnschte Produkt f\u00c3\u00bchrt. Die Umwandlung von Methan in wertsch\u00c3\u00b6pfende und leicht zu transportierende Chemikalien wie Methanol erfolgt derzeit in einem energieintensiven, zweistufigen Verfahren. Die direkte partielle Oxidation von Methan zu Methanol gilt seit langem als einer der heiligen Grale der Katalyse. Jedoch gibt es keinen Katalysator, der Methan schneller als Methanol in einem kontinuierlichen, wasserfreien Prozess oxidiert.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">W\u00c3\u00a4hrend die bekannten produktiven und selektiven Routen f\u00c3\u00bcr die Umwandlung von Methan in Methanol \u00c3\u00bcber indirekte Synthesen verlaufen, zielt das \u00c3\u00bcbergeordnete Ziel, zu dem diese Arbeit beitr\u00c3\u00a4gt, auf die direkte partielle Methanoxidation ab. Als Katalysator f\u00c3\u00bcr die Transformation von Methan zu Methanol streben wir ein metal-organic framework (MOF) an.\u00c2\u00a0Anders als die \u00c3\u00bcberwiegende Mehrheit der Tr\u00c3\u00a4germaterialien f\u00c3\u00bcr Katalysatoren soll das MOF eine aktive Rolle in der katalytischen Transformation einnehmen und somit sowohl die Selektivit\u00c3\u00a4t als auch die Ausbeute erh\u00c3\u00b6hen.\u00c2\u00a0Die Erzielung r\u00c3\u00a4umlicher, funktionaler Selektivit\u00c3\u00a4t ist das Hauptziel der Arbeit. R\u00c3\u00a4umliche Selektivit\u00c3\u00a4t, bei der bestimmte Bereiche des Ger\u00c3\u00bcsts selektiv modifiziert werden k\u00c3\u00b6nnen, bietet einen neuen Ansatz f\u00c3\u00bcr die pr\u00c3\u00a4zise Platzierung von Funktionalit\u00c3\u00a4t in unterschiedlichen chemischen Umgebungen innerhalb eines einzigen Materials und er\u00c3\u00b6ffnet damit ein neues Konstruktionsprinzip f\u00c3\u00bcr multifunktionale (katalytische) Systeme. Die Etablierung dieser neuartigen Selektivit\u00c3\u00a4t ist die gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178te H\u00c3\u00bcrde auf dem Weg zum Katalysator f\u00c3\u00bcr die selektive Methanoxidation.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Methan tr\u00c3\u00a4gt nach CO2 am st\u00c3\u00a4rksten zum anthropogenen Klimawandel bei, da Methan ein 84 Mal h\u00c3\u00b6heres Treibhauspotential in einem Zeitraum von 20 Jahren als CO2 aufweist. 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