{"id":52163,"date":"2026-02-11T10:46:36","date_gmt":"2026-02-11T09:46:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/promotionsstipendium\/20022-002\/"},"modified":"2026-02-11T10:46:39","modified_gmt":"2026-02-11T09:46:39","slug":"20022-002","status":"publish","type":"promotionsstipendium","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/promotionsstipendium\/20022-002\/","title":{"rendered":"Metal-Organic Frameworks als intelligente Tr\u00e4germaterialien f\u00fcr die direkte partielle Oxidation von Methan zu Methanol"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align:justify;\">Methan tr\u00e4gt nach CO<sub>2<\/sub> am st\u00e4rksten zum anthropogenen Klimawandel bei, da Methan ein 84 Mal h\u00f6heres Treibhauspotential in einem Zeitraum von 20 Jahren als CO<sub>2<\/sub> aufweist. Aktuell sind die Methanemissionen h\u00f6her als durch den nat\u00fcrlichen Abbau bzw. der Einlagerung von Methan aus der Atmosph\u00e4re entfernt wird, wobei \u00fcber die H\u00e4lfte der Emissionen anthropogenen Quellen zugeordnet wird. Der Abbau fossiler Energietr\u00e4ger (Kohle, \u00d6l und Gas) tr\u00e4gt 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\u00dfe sich das Gleichgewicht so weit verschieben, dass mehr Methan aus der Atmosph\u00e4re entfernt als emittiert wird.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Die Funktionalisierung kinetisch inerter Molek\u00fcle wie Kohlenwasserstoffe f\u00fchrt h\u00e4ufig zu Produkten, die reaktiver sind als die Ausgangsstoffe, was zu einer begrenzten Selektivit\u00e4t f\u00fcr das gew\u00fcnschte Produkt f\u00fchrt. Die Umwandlung von Methan in wertsch\u00f6pfende 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\u00e4hrend die bekannten produktiven und selektiven Routen f\u00fcr die Umwandlung von Methan in Methanol \u00fcber indirekte Synthesen verlaufen, zielt das \u00fcbergeordnete Ziel, zu dem diese Arbeit beitr\u00e4gt, auf die direkte partielle Methanoxidation ab. Als Katalysator f\u00fcr die Transformation von Methan zu Methanol streben wir ein metal-organic framework (MOF) an.\u00a0Anders als die \u00fcberwiegende Mehrheit der Tr\u00e4germaterialien f\u00fcr Katalysatoren soll das MOF eine aktive Rolle in der katalytischen Transformation einnehmen und somit sowohl die Selektivit\u00e4t als auch die Ausbeute erh\u00f6hen.\u00a0Die Erzielung r\u00e4umlicher, funktionaler Selektivit\u00e4t ist das Hauptziel der Arbeit. R\u00e4umliche Selektivit\u00e4t, bei der bestimmte Bereiche des Ger\u00fcsts selektiv modifiziert werden k\u00f6nnen, bietet einen neuen Ansatz f\u00fcr die pr\u00e4zise Platzierung von Funktionalit\u00e4t in unterschiedlichen chemischen Umgebungen innerhalb eines einzigen Materials und er\u00f6ffnet damit ein neues Konstruktionsprinzip f\u00fcr multifunktionale (katalytische) Systeme. Die Etablierung dieser neuartigen Selektivit\u00e4t ist die gr\u00f6\u00dfte H\u00fcrde auf dem Weg zum Katalysator f\u00fcr die selektive Methanoxidation.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Methan tr\u00e4gt nach CO2 am st\u00e4rksten zum anthropogenen Klimawandel bei, da Methan ein 84 Mal h\u00f6heres Treibhauspotential in einem Zeitraum von 20 Jahren als CO2 aufweist. 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