Modellierung und Analyse neuer \u00dcbergangsmetalloxid Katalysatoren f\u00fcr die PEM Elektrolyse<\/p>\n
Das Projekt der vorgestellten Doktorarbeit behandelt die ab initio<\/em> Modellierung und Analyse verschiedener IrO2 und RuO2 Systeme, mit dem Ziel vielversprechende Katalysatorsysteme f\u00fcr die Proton Exchange Membran (PEM) Wasserelektrolyse herauszufiltern und so in Zusammenarbeit mit diversen experimentellen Gruppen im Rahmen des Kopernikus Projekts, strukturelle Eigenschaften und kinetische Aspekte (u.a. \u00dcberspannung) an Elektrodenoberfl\u00e4chen aufzukl\u00e4ren, vorherzusagen und schlussendlich effizientere Katalysatorsysteme zu implementieren.<\/p>\n Daf\u00fcr soll analog zur Literatur ein hocheffizienter Ansatz f\u00fcr ein simulationsbasiertes Screening entwickelt werden, um neue Dotierungen und m\u00f6gliche Nanostrukturierungen zu identifizieren, die gleichzeitig ausreichende Langzeitstabilit\u00e4t, hohe katalytische Aktivit\u00e4t und reduzierten Edelmetallgehalt aufweisen, wobei f\u00fcr Aktivit\u00e4t der potentiellen Katalysatoren nicht nur deren Zusammensetzung, sondern auch die jeweilige Struktur entscheidend sind.<\/p>\n Dazu dient eine in den letzten Jahren in der Reuter Gruppe implementierte Einbettungsmethode als Ausgangspunkt, die es erlaubt das Gesamtsystem zu simulieren, indem die verschiedenen Regionen (aktives Zentrum, Edukte, Produkte, L\u00f6sungsmittel) auf unterschiedlich genaue Wei\u00dfe (Hybrid-DFT, MD Simulation, implizites Solvatationsmodell) beschrieben werden.<\/p>\n Nachdem diese Methode f\u00fcr die PEM Zelle modifiziert und weiterentwickelt wurde, k\u00f6nnen mit Hilfe zus\u00e4tzlicher k\u00fcnstlicher Potentiale (Nudged Edge Band Methode) die freien Energien f\u00fcr die einzelnen Reaktionsschritte der Wasserelektrolyse bestimmt und daraus ein Reaktionsprofil abgeleitet werden, welches neben thermodynamischen auch kinetische Beitrage zu den Energiebarrieren und Reaktionsraten ber\u00fccksichtigt.<\/p>\n Der automatisierte Prozess kann dann genutzt werden potentielle Katalysatorsysteme systematisch zu untersuchen, bevor sie in den experimentellen Gruppen in Betracht gezogen werden.<\/p>\n Dar\u00fcber hinaus kann aus den berechneten Reaktionsraten ein kinetic Monte Carlo Modell parametrisiert werden, um die ben\u00f6tigte Rechenzeit noch weiter zu reduzieren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Modellierung und Analyse neuer \u00dcbergangsmetalloxid Katalysatoren f\u00fcr die PEM Elektrolyse Das Projekt der vorgestellten Doktorarbeit behandelt die ab initio Modellierung und Analyse verschiedener IrO2 und RuO2 Systeme, mit dem Ziel vielversprechende Katalysatorsysteme f\u00fcr die Proton Exchange Membran (PEM) Wasserelektrolyse herauszufiltern und so in Zusammenarbeit mit diversen experimentellen Gruppen im Rahmen des Kopernikus Projekts, strukturelle Eigenschaften […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52429","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20017\/487","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Timmermann","dbu_stipendiaten_vorname":"Jakob","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2017-09-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2020-08-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Technische Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM) Department Chemie Lehrstuhl f\u00fcr Theoretische Chemie","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Karsten Reuter","dbu_stipendiaten_email_dienst":"jakob.ch.timmermann@gmail.com"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52429","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52429\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58441,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52429\/revisions\/58441"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52429"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52429"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52429"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}