Bislang ist in der heterogenen Katalyse nur in den seltensten Fällen ein wissensbasierter Ansatz zur Verbesserung der Katalysatoren und zum Verständnis der daran stattfindenden Vorgänge möglich. Der Grund dafür liegt in der Verwendung von sehr komplexen Systemen, die einerseits schwer zu charakterisieren sind, andererseits jedoch aus vielen potentiell aktiven Komponenten bestehen können.

So einfach wie möglich

Durch den Einsatz von ungeträgerten und gut charakterisierten intermetallischen Verbindungen lassen sich die Katalysatoren vereinfachen: Es können hierbei weder Wechselwirkungen zwischen Trägermaterial und Metall auftreten, noch liegen unterschiedliche Verbindungen der Metalle vor.

Flexibilität!

Durch die Auswahl geeigneter Verbindungen und der damit verbundenen Kristallstruktur können die Katalysatoren gezielt in einem weiten Bereich verändert werden. Dies trifft sowohl für die Umgebung des aktiven Metalls, wie auch auf die elektronische Struktur und somit auf z. B. die Adsorptionseigenschaften zu.

Reaktionen

Im Rahmen unserer Untersuchungen werden ungeträgerte, gut charakterisierte und in situ stabile intermetallische Verbindungen auf ihre katalytischen Eigenschaften bei der Semi-Hydrierung von Acetylen und der Dampfreformierung von Methanol getestet. Dabei sollen Zusammenhänge zwischen elektronischer Struktur und/oder geometrischer Anordnung und den katalytischen Eigenschaften aufgedeckt werden.

Nanopartikelsynthese

Materialien, die gute katalytische Eigenschaften aufweisen, werden anschließend nanopartikulär dargestellt, wodurch die katalytische Aktivität der Verbindungen um ein Vielfaches gesteigert werden kann, ohne die hohe Selektivität und Langzeitstabilität negativ zu beeinflussen.