Säure-Base katalysierte Alkanaktivierung

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Hauptziel des Vorhabens ist die Untersuchung der strukturellen Veränderungen eines Modellkatalysators unter Reaktionsbedingungen mittels Rastertunnelmikroskopie. Der chemische Hintergrund des Vorhabens ist die katalytische Isomerisierung von n-Butan an sulfatierten ZrO2-atalysatoren, welche im Temperaturbereich im Bereich von 500 K bei einem Druck von unterhalb 1 bar ablaufen kann. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen zunächst gut geordnete ZrO2-Schichten präpariert und mittels oberflächenphysikalischer Methoden charakterisiert werden. Gleichzeig wird ein unter den aufgeführten Reaktionsbedingungen (Temperaturbereich bis 1100 K und Druckbereich bis 1 bar) arbeitendes Rastertunnelmikroskop aufgebaut. Mit diesem Gerät sollen die als Modellkatalysator dienenden ZrO2-Schichten unter Reaktionsbedingungen untersucht werden. Es ist zu erwarten, dass die gewonnenen Ergebnisse zu einem Verständnis der katalytischen Reaktion insbesondere im Hinblick auf Aktivität und Deaktivierung des Katalysators beitragen. Ferner können die Ergebnisse dazu dienen, die Katalysatoreigenschaften zu optimieren.