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\u00c3\u00bcr 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. \u00c3\u0153berspannung) an Elektrodenoberfl\u00c3\u00a4chen aufzukl\u00c3\u00a4ren, vorherzusagen und schlussendlich effizientere Katalysatorsysteme zu implementieren.<\/p>\n Daf\u00c3\u00bcr soll analog zur Literatur ein hocheffizienter Ansatz f\u00c3\u00bcr ein simulationsbasiertes Screening entwickelt werden, um neue Dotierungen und m\u00c3\u00b6gliche Nanostrukturierungen zu identifizieren, die gleichzeitig ausreichende Langzeitstabilit\u00c3\u00a4t, hohe katalytische Aktivit\u00c3\u00a4t und reduzierten Edelmetallgehalt aufweisen, wobei f\u00c3\u00bcr Aktivit\u00c3\u00a4t 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\u00c3\u00b6sungsmittel) auf unterschiedlich genaue Wei\u00c3\u0178e (Hybrid-DFT, MD Simulation, implizites Solvatationsmodell) beschrieben werden.<\/p>\n Nachdem diese Methode f\u00c3\u00bcr die PEM Zelle modifiziert und weiterentwickelt wurde, k\u00c3\u00b6nnen mit Hilfe zus\u00c3\u00a4tzlicher k\u00c3\u00bcnstlicher Potentiale (Nudged Edge Band Methode) die freien Energien f\u00c3\u00bcr die einzelnen Reaktionsschritte der Wasserelektrolyse bestimmt und daraus ein Reaktionsprofil abgeleitet werden, welches neben thermodynamischen auch kinetische Beitrage zu den Energiebarrieren und Reaktionsraten ber\u00c3\u00bccksichtigt.<\/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\u00c3\u00bcber hinaus kann aus den berechneten Reaktionsraten ein kinetic Monte Carlo Modell parametrisiert werden, um die ben\u00c3\u00b6tigte 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\u00c3\u00bcr 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\u00c3\u00a4t M\u00c3\u00bcnchen (TUM) Department Chemie Lehrstuhl f\u00c3\u00bcr 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}]}}