Wirkung von Zusammensetzung, Struktur, Gefüge und Mikrotopologie von Nickel-Modellegierungen auf ihre katalytischen Eigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Hans Warlimont
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5144025

Die getrennte Erfassung verschiedener Einflußfaktoren auf das Verhalten von Ni-Legierungskatalysatoren wurde mit zwölf amorphen Nickellegierungen begonnen. Zweck der Verwendung amorpher Proben war, mögliche Beiträge der Kristallstruktur und des Auftretens mehrphasiger Zustände als Einflußfaktoren auszuschließen, um dadurch vorwiegend die Abhängigkeit der katalytischen Eigenschaften von der Konzentration erfassen zu können. Die mittels Rascherstarrung hergestellten, bandförmigen Proben erwiesen sich bei der Oberflächenuntersuchung im Rasterkraftmikroskop als im wesentlichen glatt und fast vollkommen identisch. Der kristalline Volumenanteil der teilkristallisierten Proben betrug kleiner gleich 10...30 % und wurde strukturell charakterisiert. Messungen der katalytischen Eigenschaften beschränkten sich zunächst auf die Bestimmung der Aktivität anhand des Umsatzes bei der Ethanhydrogenolyse als Funktion der Temperatur und der Legierungskonzentration. Dabei wurde gefunden, daß die Oberfläche der Proben im Herstellzustand inaktiv war, aber durch eine Behandlung in verdünnter Salpetersäure aktiviert wurde. Die Aktivität der Legierungskatalysatoren für diese Hydrierreaktion hängt relativ stark vom Konzentrationsverhältnis B/Si der Metalloidkomponenten und vom Cr-Gehalt, schwächer dagegen vom Al-Gehalt ab. Stichversuche zur Acetophenonhydrierung an unaktivierten Proben zeigten keine katalytische Aktivität. Strukturelle Untersuchungen der Proben nach den katalytischen Messungen zeigten eine erhebliche Zunahme des kristallinen Phasenanteils. Die Untersuchung der kristallinen im Vergleich zu den amorphen Zuständen bezüglich ihrer katalytischen Eigenschaften soll einen wesentlichen Teil der abschließenden Arbeiten bilden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen