Mechanismus der Tieftemperatur-CO-Oxidation an metalloxidgeträgerten Au-Katalysatoren

• Applicant: Professor Dr. Rolf Jürgen Behm
• Subject Area: Physical Chemistry of Solids and Surfaces, Material Characterisation
• Term: from 2000 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5254930

Das Projekt zielt ab auf die Klärung des Mechanismus der heterogenen katalysierten Tieftemperatur-Oxidation von Kohlenmonoxid an oxidgeträgerten Goldkatalysatoren, unter besonderer Berücksichtigung von Fe2O3 und TiO2 als den z.Zt. am häufigsten untersuchten Trägermaterialien. Zu diesem Zweck sollen Struktur-Reaktivitätsbeziehungen an Katalysatoren studiert werden, die einerseits auf planaren, einkristallinen Oxidoberflächen, andererseits auf realen Oxidträgersystemen synthetisiert werden. Die Brücke zwischen UHV-Studien und Realkatalyse wird durch eine parallele Charakterisierung der planaren und realen Materialien geschlagen, wobei Reaktivitäten durch Aktivitätsmessungen über den gesamten Druckbereich von UHV (temperaturprogrammierte Methoden) bis Normaldruck (Kinetik im Modellreaktor) untersucht werden, und strukturelle Aspekte durch Identifizierung von Oxidoberflächen-, Au-Partikel- und Adsorbateigenschaften mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie (EXAFS/XANES im gesamten Druckbereich, NEXAFS im Vakuum), Rastertunnelmikroskopie, Austrittarbeitsmessungen, Elektronenspektroskopien (UPS, XPS, AES) und -beugung (LEED), Ionenstreuung und Schwingungsspektroskopie (IRAS, DRIFTS, HREELS) geklärt werden. Besondere Berücksichtigung bei der Charakterisierung der Modellsysteme sollen temperaturprogrammierte Untersuchungen mit kleinen Sondenmolekülen (O2, CO, H2) finden, um einfache Adsorptions- und Desorptions-Verfahren für die Bestimmung wichtiger struktureller Parameter (Oberfläche bzw. Größe/Morphologie der Au-Partikel, Konzentration an Au/Oxid-Rändern, nichtstöchiometrische Oxidphasen, Punktdefekte an Oxidträgern) an realkatalytischen Materialien zu entwickeln.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1091: Bridging the Gap between Ideal and Real Systems in Heterogeneous Catalysis
• International Connection: United Kingdom
• Participating Persons: Professor Dr. Robert Schlögl; Dr. Sven L. M. Schröder