Katalyse
GEGENSTAND UNSERER FORSCHUNG
Nanostrukturierte Katalysatoren für effiziente, selektive Energie- und Stoffumwandlungsreaktionen
ZIEL
Wir erforschen Struktur-Aktivitäts-Beziehungen nanostrukturierter Katalysatoren und entwickeln Materialien, die Edelmetallbedarf und Energieeinsatz senken und gleichzeitig die Aktivität und Stabilität in Energie- und Stoffwandlungsprozessen erhöhen.
HIGHLIGHTS
- Femtosekundenlaser mit hoher Leistung zur Herstellung lasergenerierter Katalysatoren.
- Gasphasen-Photoreaktor für CO₂-Reduktion unter hochreinen Bedingungen inkl. moderner Spurenanalytik.
- Patentierte Verfahren zur Synthese hochaktiver, langzeitstabiler Katalysatormaterialien.
BRENNSTOFFZELLEN
Gemeinsam mit dem Zentrum für BrennstoffzellenTechnik (ZBT) werden Katalysatoren entwickelt, die den Edelmetallbedarf in Membranbrennstoffzellen deutlich senken, ohne an Aktivität zu verlieren. Nanoskalige Partikel und Core-Shell-Konzepte ermöglichen eine effiziente Nutzung der aktiven Metalle.
PHOTO- UND ELEKTROKATALYSE
Für Photo- und Elektrokatalyse werden Übergangsmetalloxide und andere aktive Phasen auf Trägern synthetisiert und ihre optoelektronischen und katalytischen Eigenschaften untersucht – häufig in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion. Ziel ist die Nutzung sichtbaren Lichts und elektrischer Energie zur nachhaltigen Umwandlung chemischer Verbindungen.
CO₂-AKTIVIERUNG UND WASSERSPALTUNG
Ein Schwerpunkt ist die katalytische Umsetzung von CO₂ in Basischemikalien wie Methan und Methanol sowie die photokatalytische Wasserspaltung zur direkten Wasserstofferzeugung. Lasersynthetisierte, ligandenfreie Nanopartikel werden auf geeigneten Trägermaterialien abgeschieden und in Modellreaktoren getestet.
Beteiligte Arbeitsgruppen
Prof. Stephan Barcikowski
Realstrukturbezogenes Engineering, lasergenerierte Katalysatoren
Prof. Kai Exner
Theorie und Modellierung elektrokatalytischer Systeme
Prof. Eckhard Spohr
Theoretische Photokatalyse











