Katalytisch aktive Beschichtungen
Die Gruppe „Katalytisch aktive Beschichtungen“ (CCT) befasst sich mit Konzepten und Methoden für die Herstellung und Charakterisierung hierarchisch strukturierter Katalysatoren sowie deren Anwendung in zahlreichen Reaktor- und Reaktionssystemen. Ein Schwerpunkt der Arbeit liegt dabei auf der präzisen und gleichmäßigen Abscheidung von hochleistungsfähigen Katalysatorschichten beispielsweise in mikrostrukturierten Reaktoren. Die präparativen Arbeiten werden dabei durch theoretische Simulationen begleitet, wodurch ein rationales Design der Katalysatoren/Katalysatorschichten und Reaktoren ermöglicht wird. Im besonderen Fokus der Gruppe stehen neuartige Katalysatorsysteme und -konzepte wie etwa bifunktionelle Kern-Schale-Katalysatoren, intermetallische Verbindungen und integrierte Systeme mit in-situ Produktabtrennung durch Membranverfahren. Die Gruppe ordnet sich thematisch und organisatorisch ein zwischen dem Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) und dem Institut für Katalyseforschung und ‑technologie (IKFT).
Anwendungsgebiete
- Einstufige Synthese von Dimethylether
- Dampfreformierung von Methan mit integrierter Wasserstoffabtrennung
- Selektive Hydrierung von Acetylen
- Photokatalytischer Abbau von Mikroschadstoffen in wässrigen Medien
Präparative Methoden
- Flammensprühpyrolyse zur Herstellung nanoskaliger Katalysatoren
- Tintenstrahldruck
- Sputtern (DC Magnetron)
- PVD/CVD
- Tauchbeschichtung und Siebdruckverfahren
Charakterisierungsmethoden
- Optische Methoden zur Ermittlung von Oberflächenmorphologie und ‑zusammensetzung (REM, optische 3D-Profilometrie, Elektronenstrahl Mikrosonde mit WDX)
- Chemiesorption (TPR/TPD) und TPO
- Tieftemperatur Stickstoffsorption
- Langatatkristall Mikrowaage (Physisorption unterschiedlicher Spezies bei erhöhtem Druck und Temperatur)
- Kinetische Studien und reaktionstechnische Validierung (µ-Berty- und Mikrostrukturreaktoren)