Realkatalyse

Das Arbeitsgebiet Realkatalyse befasst sich mit Reaktionen unter Atmosphärendruck an polykristallinen, meist pulverförmigen Katalysatoren und Einkristallen. Ziel ist hierbei, aus den Ergebnissen in Verbindung mit Daten von Experimenten im Ultrahochvakuum sowie theoretischen Berechnungen (DFT) plausible Reaktionsmechanismen zu modellieren (Mikrokinetik).

Gegenstand der aktuellen Forschung ist die Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff zu Chlor und Wasser. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundprojektes „Effizienzsteigerung in der Chlorherstellung“ wurde dazu eine Durchfluss-Reaktionsapparatur (vgl. Abb. 1) gebaut, die es ermöglicht Temperatur und Eduktverhältnis über weite Bereiche zu variieren.

Als Katalysatoren kommen neben reinem und geträgertem Rutheniumdioxid in verschiedenen Partikelgrößen auch nanostrukturierte Fasern und Röhrchen desselben Materials zum Einsatz (Abb. 2).

Um einen zusätzlichen Schritt zwischen Ultrahochvakuum und Atmosphärendruck zu setzen wurde außerdem ein Reaktor konstruiert, der den Druckbereich von einem bis 100 mbar experimentell zugänglich machen soll (Batch-Reaktor) (Abb. 3).

Beide Apparaturen verwenden zur Online-Produktanalytik UV/VIS-Spektroskopie, zusätzlich steht auch Massenspektrometrie zur Verfügung.

Kooperationspartner:

Nanostrukturierte Katalysatoren: R. Ostermann, Prof. Dr. B. Smarsly, JLU Gießen

BMBF Verbundprojekt "Effizienzsteigerung bei der Chlorherstellung"