Synthese und Partialoxidation von Methanol an wohldefinierten Modellträgerkatalysatoren - Teilprojekt: Synthese und Zersetzung von Methanol an wohldefinierten bimetallischen Modellträgerkatalysatoren

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Es ist bekannt, dass bimetallische Katalysatoren deutlich andere katalytische Eigenschaften aufweisen können als die Einzelkomponenten. Insbesondere lassen sich über die stöchiometrische Zusammensetzung und die Morphologie (Legierungspartikel/CoreShell-Strukturen) Aktivität und Selektivität gezielt steuern. Im Projekt sollen für die Kombination Co/Pd, die als FischerTropsch-Katalysator technisch eingesetzt wird, verschiedene Strukturen hinsichtlich ihrer Wechselwirkung mit Methanol sowie CO und Wasserstoff anhand wohldefinierter Modellsysteme untersucht werden. Auf der einen Seite werden diese Systeme unter UHV-Bedingungen auf planaren Trägern hergestellt und - sofern nicht schon im Rahmen von Vorarbeiten geklärt - mittels STM und AES/XPS charakterisiert. Die Adsorption und Reaktion von Methanol sowie von CO und Wasserstoff (Einzel- und Coadsorption) soll anschließend Gegenstand thermischer Desorptions- und infrarotspektroskopischer Untersuchungen sein. Auf der anderen Seite ist vorgesehen, bimetallische Pulverkatalysatoren in einer IR-Reaktionszelle unter ambienten Bedingungen im Hinblick auf die auftretenden Oberflächenspezies zu studieren. Der Vergleich mit den UHV-Systemen sowie den experimentellen und theoretischen Ergebnissen aus den anderen Teilprojekten an bimetallischen Pd/Co-Modellkatalysatoren soll Erkenntnisse über - Bildung von Oberflächen- und sog. Subsurface-Spezies, - mögliche Reaktionen von CO und H2 und Reaktionsintermediate, - den Mechanismus der Methanolzersetzung, - den Einfluss des Druckes auf die Molekül-Katalysatorwechselwirkung als Funktion der Struktur und Zusammensetzung dieser Systeme in Relation zu reinen Pd-Systemen liefern (Ergebnisse aus vorherigen Förderperioden).