Von Einkristallsystemen zu realen Katalysatoren am Beispiel der Hydrierung an Silber-Katalysatoren

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Die Hydrierung von Acrolein, als einem Repräsentant einer technischen relevanten und zugleich einfachsten organischen Verbindung mit C=O- und C=C-Gruppen, wird über einen ausgedehnten Druckbereich von UHV-Bedingungen bis zu 1 bar über Silberkatalysatoren untersucht. Von besonderem Interesse ist dabei die Selektivität der Reaktion. Die Hydrierung der C=O-Bindung liefert einen gesättigten Alkohol, während die Hydrierung der C=C-Bindung zum gesättigten Aldehyd führt. Es werden Korrelationen zwischen der katalytischen Selektivität und der strukturellen und elektronischen Eigenschaft der Katalysatoroberfläche untersucht. Hierzu werden sowohl Modellkatalysatoren wie z.B. unterschiedliche Silbereinkristalloberflächen als auch geträgerte Realkatalysatoren eingesetzt. Die Morphologie der Katalysatoroberfläche wird mittels Transmissionselektronenmikroskopie analysiert, während die elektronische Struktur durch Photoelektronenspektroskopie untersucht wird. Als in situ Methode steht die Röntgenabsorpitonsspektroskopie im weichem Röntgenbereich zur Verfügung. Diese Methode ermöglicht eine Charakterisierung der Reaktion bei Drucken von bis zu 10 mbar.