Neue Katalysatorarchitekturen für selektive Partialoxidationen auf der Basis von getragenen Antimon- und Bismutoxidnanopartikeln

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Obwohl Bismut- und Antimon-Oxide als Bestandteile von Mehrkomponentenkatalysatoren große Bedeutung für selektive Partialoxidationen haben, sind Reaktivitätsuntersuchungen als Funktion der Teilchengröße und Morphologie von Halbmetalloxiden bisher noch nicht durchgeführt worden. Daher sollen in diesem Forschungsprojekt neuartige Katalysatorarchitekturen auf der Basis von definierten Bismut- und Antimonoxidnanoteilchen auf unterschiedlichen Trägermaterialien hergestellt und systematisch untersucht werden. Neben der Präparation dieser mehrkomponentigen Modellkatalysatoren geht es im ersten Schritt um die Untersuchung der elektronischen und geometrischen Struktur der geträgerten Nanoteilchen mit oberflächenanalytischen Methoden. Im zweiten Schritt soll dann die Reaktivität dieser Modellkatalysatoren bezüglich der Partialoxidation von Olefinen und Paraffinen, insbesondere auch von Methan zu Methanol, in Abhängigkeit der Größe, Zusammensetzung und Morphologie der geträgerten Teilchen studiert werden. Durch die Korrelation der chemischen Reaktivität mit den elektronischen und geometrischen Eigenschaften der kleinen, geträgerten Bismut- und Antimonoxidteilchen kann ein wesentlicher Beitrag zum mikroskopischen Verständnis der zugrunde liegenden katalytischen Prozesse bei Partialoxidationen geleistet werden. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf mögliche Reaktivitätsunterschiede zwischen kleinen Teilchen und makroskopischen Festkörpern.