Katalytische Oxidation von Ethan

Dieses Projekt ist ein Teilprojekt der DFG-Forschergruppe 447 - Membranunterstützte Reaktionsführung - und wird dort unter dem Titel "Katalysatoren und Kinetik" geführt. Die Arbeiten umfassen dabei einen weiten Bogen von der Herstellung partikulärer Katalysatoren und katalytisch aktivierter keramischer Membranen, deren Erprobung und Charakterisierung, Untersuchungen zu Reaktionsnetzwerk und -mechanismus der Ethanoxidation bis hin zur Bestimmung kinetischer Parameter unter Einsatz moderner Parameterschätzverfahren und Methoden zur statistischen Versuchsplanung und -auswertung. Die Durchführung erfolgt dabei in enger und interdisziplinärer Kooperation zwischen dem Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme und verschiedener Lehrstühle und Institute der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Dieses Projekt generiert die Daten- und Materialbasis für weitere Projekte bei beiden Projektpartnern dar, wie Untersuchungen zu Membranreaktoren verschiedenen Typus und zum Einsatz zirkulierender Reaktionszonen zur Effektivitätssteigerung chemischer Prozesse dar.
Die Arbeiten innerhalb dieses Projektes sind auf trägerfixierte Katalysatoren, basierend auf den Oxiden der unedlen Übergangsmetalle fokussiert. Neben Ausrüstungen zur Katalysatorherstellung bis in den Kilogrammmaßstab stehen zur Charakterisierung der Katalysatoren AAS, BET/N2-Porosimetrie, XRD, REM, DRIFT, ein TPR-/TPO-/TPD-/Chemisorptionsmessstand und XPS zur Verfügung. Untersuchungen zum Reaktionsmechanismus und zur Kinetik können an zwei Versuchsreaktoren für partikuläre Katalysatoren und katalytisch aktive Membranen, dem Chemisorptionsmessstand (gekoppelt mit einem FT-ICR-MSD) und einer in situ- DRIFT-Versuchsapparatur durchgeführt werden. Zur Bearbeitung der mathematischen Teilaspekte (Parameterschätzung, statistische Versuchsplanung etc.) dieses Projektes wird neben kommerziellen Tools auch das hauseigene Softwarepaket DIVA/PROMOT eingesetzt.