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Metall-Substrat-Wechselwirkungen in der heterogenen Katalyse / SFB 558

Metal-Substrate Interactions in Heterogeneous Catalysis

18.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Bei der heterogenen Katalyse liegt der Katalysator als Festkörper vor, an dessen Oberfläche die Umsetzung der Reaktanden durch Adsorption, Oberflächenreaktion und Desorption erfolgt. Im Rahmen dieses Sonderforschungsbereichs soll der Einfluß der Grenzschicht von Metall und Oxid bei oxidgeträgerten Metallkatalysatoren in Hinblick auf die katalytische Aktivität und Selektivität systematisch untersucht werden. Der Sonderforschungsbereich ist in drei Projektbereiche unterteilt. Der Ausgangspunkt ist ein Realkatalysator, dessen Funktion unter realen Bedingungen studiert und auch mit spektroskopischen Methoden charakterisiert werden soll (Projektbereich A). Die für die mikroskopische Modellbildung erforderlichen Informationen sollen in zwei weiteren Teilbereichen ermittelt werden. Zum einen werden durch spezielle anorganische Synthesemethoden Metallträgersysteme hergestellt (Projektbereich B), zum anderen sollen auf wohldefinierten Festkörperoberflächen Metalldeposite aufgebracht und nachfolgend hinsichtlich ihrer chemischen Aktivität charakterisiert werden (Projektbereich C). Die für die Erarbeitung relevanter Aussagen fundamentale theoretische Basis soll durch Projekte aus dem Bereich Quantenchemie geschaffen werden, die je nach der behandelten Thematik in den Projektbereichen B und C angesiedelt sind. Eine weitere Zielsetzung im Sonderforschungsbereich ist die Untersuchung der Reaktionen von oxidgeträgerten Metallkatalysatoren in den Mikroporensystemen von Zeolithen. Den Schwerpunkt der ersten Förderperiode (bis Mitte 2003) bildet das System Kupfer auf Zinkoxid, das in der Methanolsynthese zum Einsatz kommt.

In heterogeneous catalysis the conversion of the reactants is effected by adsorption, surface reaction and desorption. In this collaborative research centre the influence of the interface oxide/metal for oxide-supported metal catalysts shall be investigated systematically with respect to catalytic activity and selectivity. The collaborative research centre is divided into three research areas. Starting point of the investigations will be a heterogeneous catalyst, which is studied and characterized under real conditions using spectroscopic methods (research area A). In order to get the necessary information to formulate a microscopic model there are two other research areas: in area B metal support systems shall be prepared using special synthetical methods, whereas in area C metal clusters shall be deposited on well-defined solid surfaces, which are characterized concerning the chemical activity. The necessary theoretical basis shall be created in subprojects in the field of quantum mechanics, which belong to the research areas B and C depending on the topic. Another field of work of this collaborative research centre is the investigation of reactions of oxide-supported metal catalysts included in microporous matrices eg. zeolites. Main focus of the first period of financial support ending in the middle of 2003 is the system copper on zinc oxide, which is used in methanol synthesis.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Christof Wöll
Lehrstuhl für Physikalische Chemie I der Ruhr-Universität Bochum
Universitätsstraße 150 · 44801 Bochum
Tel.: (0234) 32-25529 · Fax.: (0234) 32-14182
E-Mail: woell@pc.ruhr-uni-bochum.de

Further Information: www.sfb558.de