Katalytisches Verhalten von getr\u00e4gerten Metalloxid-Clustern<\/p>\n
Olefine bilden die Ausgangschemikalie der chemischen Industrie und werden fast ausschlie\u00c3\u0178lich aus Erd\u00c3\u00b6l hergestellt. Da die Erd\u00c3\u00b6lvor\u00c3\u00a4te der Welt begrenzt sind, muss dringend eine alternative Route zu Olefinen gefunden werden. Unges\u00c3\u00a4ttigte Kohlenwasserstoffe k\u00c3\u00b6nnen auch durch Dehydrierung der entsprechenden ges\u00c3\u00a4ttigten Kohlenwasserstoffe hergestellt werden, die in viel gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178eren fossilen und nachwachsenden Vorkommen verf\u00c3\u00bcgbar sind. Die Dehydrierung ist jedoch durch eine ung\u00c3\u00bcnstige Gleichgewichtslage beschr\u00c3\u00a4nkt. Ein Weg dieses Gleichgewicht zu umgehen, ist die oxidative Dehydrierung (ODH) an einem festen Katalysator. Dabei wird dem Reaktionsgemisch Sauerstoff zugesetzt, um den entstehenden Wasserstoff durch Reaktion zu Wasser aus dem Gleichgewicht zu entfernen. Da die Reaktion exotherm ablauft, sind geringere Temperaturen in der Reaktionsf\u00c3\u00bchrung m\u00c3\u00b6glich. Au\u00c3\u0178erdem sollen lediglich das gew\u00c3\u00bcnschte Produkt und Wasser entstehen, womit diese Art der Reaktion mit den Prinzipien der gr\u00c3\u00bcnen Chemie vereinbar ist. Diese Reaktionsroute hat in den letzten 15 Jahren immer mehr Aufmerksamkeit bekommen und mittlerweile scheint der Reaktionsmechanismus verstanden zu sein. Allerdings konnte die in Konkurrenz auftretende Totaloxidation und somit die Verbrennung des Kohlenwasserstoffs noch nicht in einem zufriedenstellenden Ma\u00c3\u0178e verhindert werden.
In der Forschung an der ODH von Kohlenwasserstoffen ist ein Trend von ausgedehnten Festk\u00c3\u00b6rpern zu immer kleineren, katalytisch aktiven Nanopartikeln zu erkennen. Der n\u00c3\u00a4chste logische Schritt ist die Erforschung der ODH mithilfe von Nanoclustern. Diese bieten einen hervorragenden Zugang zum Studium von katalytischen Systemen. Als Cluster werden Anh\u00c3\u00a4ufungen bezeichnet, die aus drei bis einigen Hunderttausend Atomen bestehen und somit die Br\u00c3\u00bccke zwischen den gut verstandenen Atomen und Festk\u00c3\u00b6rpern bilden. Das besondere an Nanoclustern ist die teils sprunghafte \u00c3\u201enderung der Eigenschaften mit der Teilchenanzahl. Dieses Verhalten er\u00c3\u00b6ffnet f\u00c3\u00bcr die katalytische Forschung zwei neue Moglichkeiten. Zum einen kann die Entwicklung von Eigenschaften verfolgt werden, um wichtige grundlegende Fragen zu adressieren. Zum anderen erm\u00c3\u00b6glicht dieses Verhalten das Ma\u00c3\u0178schneidern von Katalysatorsystemen, da die Eigenschaften fast nach Belieben ver\u00c3\u00a4ndert werden k\u00c3\u00b6nnen.
In dieser Arbeit sollen getr\u00c3\u00a4gerte Metalloxidcluster durch physikalische Methoden in einer Magnetron-Hochfrequenz-Sputter-Quelle erzeugt werden. Anschlie\u00c3\u0178end werden deren katalytische Eigenschaften in der ODH von Ethan und Propan in Abhangigkeit der Teilchenzahl und des Oberfl\u00c3\u00a4chenmaterials untersucht. Insbesondere soll der bereits theoretisch untersuchte Cluster V4O10 zum ersten Mal getr\u00c3\u00a4gert auf einer Oberfl\u00c3\u00a4che experimentell vermessen werden, um ein tieferes Verst\u00c3\u00a4ndnis f\u00c3\u00bcr den zugrundeliegenden Reaktionsmechanismus zu erhalten und gezielt den Reaktionsverlauf durch eine geeignete Wahl der Reak<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Katalytisches Verhalten von getr\u00e4gerten Metalloxid-Clustern Olefine bilden die Ausgangschemikalie der chemischen Industrie und werden fast ausschlie\u00c3\u0178lich aus Erd\u00c3\u00b6l hergestellt. Da die Erd\u00c3\u00b6lvor\u00c3\u00a4te der Welt begrenzt sind, muss dringend eine alternative Route zu Olefinen gefunden werden. Unges\u00c3\u00a4ttigte Kohlenwasserstoffe k\u00c3\u00b6nnen auch durch Dehydrierung der entsprechenden ges\u00c3\u00a4ttigten Kohlenwasserstoffe hergestellt werden, die in viel gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178eren fossilen und nachwachsenden Vorkommen […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52430","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20017\/486","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Schmidt","dbu_stipendiaten_vorname":"Torben","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2017-08-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2019-07-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Technische Universit\u00c3\u00a4t Darmstadt Eduard-Zintl-Institut f\u00c3\u00bcr Anorganische und Physikalische Chemie","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Rolf Sch\u00c3\u00a4fer","dbu_stipendiaten_email_dienst":"torben@ruppert-schmidt.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52430","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\/52430\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58442,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52430\/revisions\/58442"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52430"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52430"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52430"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}