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Was an den Grenzflächen vor sich geht

Neuer Sonderforschungsbereich zur Katalyse

22.05.2018

Starkes Doppel: Nanotechnologie und Katalyseforschung vereint ein neuer Sonderforschungsbereich, der ab Juli an der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Ruhr-Universität Bochum (RUB) eingerichtet wird. Das gab die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bekannt. Sie fördert den neuen Verbund („Heterogene Oxidationskatalyse in der Flüssigphase“), unter dem Dach der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) mit ca. 10 Mio. Euro für zunächst für vier Jahre.

Sprecher ist Prof. Dr. Malte Behrens, Leiter der UDE-Arbeitsgruppe „Materialchemie und Katalyse“ und CENIDE Mitglied, als Co-Sprecher steht ihm Prof. Dr. Martin Muhler, Lehrstuhlinhaber für Technische Chemie an der RUB, zur Seite. Eingebunden sind auch die Max-Planck-Institute für Chemische Energiekonversion und Kohlenforschung in Mülheim/Ruhr sowie das Fritz-Haber-Institut in Berlin.

Ohne sie geht fast nichts

Als „Heiratsvermittler“ zwischen Molekülen spielen Katalysatoren eine große Rolle bei chemischen Reaktionen, die sonst nicht oder nur sehr langsam ablaufen würden. An mehr als 80% der Produkte in der chemischen Industrie sind Katalysatoren beteiligt. Mit ihrer Hilfe entstehen nicht nur bevorzugte Reaktionsprodukte, oder sie entfernen unerwünschte Chemikalien. Sie sorgen auch dafür, dass die Energie, die bei einer chemischen Reaktion freigesetzt wird, effektiv gespeichert und später genutzt werden kann. Wie dies alles genau passiert, will man im neuen SFB / Transregio noch besser verstehen.

SFB-Sprecher Prof. Dr. Malte Behrens: „Wir wollen mehr darüber erfahren, wie solche Prozesse auf atomarer Ebene funktionieren, um künftig noch bessere Materialien herstellen zu können. Ein Katalysator vereinfacht zwar die chemische Reaktion rein äußerlich, gleichzeitig verkompliziert sich aber der atomare Ablauf enorm. Darüber wissen wir noch viel zu wenig – insbesondere an der Grenzfläche zwischen dem Katalysator und einer Flüssigkeit.“

Disziplinübergreifende Forschung

Die verschiedenen katalytischen Reaktionen in Flüssigkeiten wurden bislang kaum gemeinsam untersucht, obwohl in allen Fällen ähnliche Anforderungen gelten. Dies ändert sich mit dem neuen SFB, in dem erstmals ausgewählte Oxidationskatalysatoren disziplinübergreifend betrachtet werden: chemisch, physikalisch und ingenieurwissenschaftlich. Als Materialbasis dienen Verbindungen, die ohne seltene und teure Edelmetalle auskommen. Prof. Behrens: „Wir erhoffen uns dadurch grundlegende Erkenntnisse über Gemeinsamkeiten und Unterschiede, die zu noch besseren Katalysatoren führen.“

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