Aufklärung der Mechanismen heterogen katalysierter Reaktionen mittels neuartiger in situ-MAS-NMR-spektroskopischer Charakterisierungstechniken

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Die Mechanismen der Disproportionierung von Ethylbenzol, der Beckmann-Umlagerung von Cyclohexanonoxim sowie der selektiven Oxidation und der Alkylierung von Aromaten an festen Katalysatoren sollen mittels neuartiger Verfahren der In-situ-NMR-Spektroskopie detailliert untersucht werden. Dazu sind verschiedene Techniken der In-situ-NMR-Spektroskopie unter Strömungsbedingungen (wie sie für die heterogene Katalyse typisch und relevant sind) zu entwickeln und sodann auf die ausgewählten Reaktionssysteme anzuwenden. Bei den o. g. In-situ-NMR-Techniken handelt es sich um (1.) die MAS-NMR-Spektroskopie unter kontinuierlichen Strömungsbedingungen (CF: continuous-flow) zur Untersuchung arbeitender Feststoff-Katalysatoren im stationären Zustand, (2.) die Stopped-flow-Technik (SF) zur selektiven Präparation von Zwischenprodukten heterogen katalysierter Reaktionen und zur Untersuchung der weiteren Umsetzung dieser Spezies sowie (3.) die Pulsed-flow-Technik (PF) zur Untersuchung der Bildungskinetik und Abreaktion von Zwischenprodukten heterogen katalysierter Reaktionen.