Partikeltechnologie
Partikeldesign, “Micro- and Nanoengineering of Particles”
Der Synthese und Modifizierung von nanopartikulären Systemen sowie der Strukturierung von Oberflächen im nanoskaligen Bereich kommt eine besondere Bedeutung in der Katalyse und den Materialwissenschaften zu. Aus diesem Grunde bietet die Nanotechnologie die Chance, völlig neue Materialien zu schaffen („Nanoengineering“), die exakt auf die Bedürfnisse des Marktes und der Verbraucher zugeschnitten sind. In der Heterogenen Katalyse kommt es oftmals auf die Eigenschaften des Katalysatorkorns und auf die darin ablaufenden Transportprozesse an. Die Formgebung von Katalysatoren („Microengineering“) sowie die mechanistische Beschreibung der Transportvorgänge mit Kopplung der chemischen Reaktion in einem Katalysatorkorn sind aktuelle Forschungsgebiete, die die Grundlage zu einer rationalen Katalysatorsynthese bilden.
Ausgewählte Publikationen:
M. Muhler, O. Hinrichsen, H. Bielawa, C.J.H. Jacobsen, Process for Catalytic Ammonia Production – Preparation and Recovery of Ammonia Synthesis Catalyst, US Patent 6,559,093 bzw. US Patent 6,673,732.
H. Bielawa, O. Hinrichsen, A. Birkner, M. Muhler, The Ammonia Synthesis Catalyst of the Next Generation: Barium-Promoted Oxide-Supported Ruthenium, Angew. Chem. Int. Ed. 40 (2001) 1061-1063. Der Ammoniakkatalysator der nächsten Generation: Barium-promotiertes Ruthenium auf oxidischen Trägern, Angew. Chem. 113 (2001) 1093-1096.
M. Schur, B. Bems, A. Dassenoy, I. Kassatkine, J. Urban, H. Wilmer, O. Hinrichsen, M. Muhler, R. Schlögl, Continuous Coprecipitation of Catalysts in a Micromixer: Nanostructured Cu/ZnO Composite for the Synthesis of Methanol, Angew. Chem. Int. Ed. 42 (2003) 3815-3817. Kontinuierliche Cofällung von Katalysatoren in einem Mikromischer: nanostrukturierte Cu/ZnO-Komposite für die Methanolsynthese, Angew. Chem. 115 (2003) 3945-3947.
M. Kurtz, N. Bauer, H. Wilmer, O. Hinrichsen, M. Muhler, Rationales Katalysatordesign am Beispiel des Methanolkatalysators, Chem.-Ing.-Tech. 76 (2004) 42-46; Rational Catalyst Design of Methanol Synthesis Catalysts, Chem. Eng. Technol. 27 (2004) 1146-1150.
R. Becker, H. Parala, F. Hipler, A. Birkner, C. Wöll, O. Hinrichsen, O.P. Tkachenko, K.V. Klementiev, W. Grünert, S. Schäfer, H. Wilmer, M. Muhler, R.A. Fischer, MOCVD-Loading of Mesoporous Siliceous Matrices with Cu/ZnO: Supported Catalysts for Methanol Synthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004) 2839–2842; MOCVD-Beladung mesoporöser Silikatmatrizen mit Cu/ZnO: Neuartige Trägerkatalysatoren für die Methanolsynthese, Angew. Chem. 116 (2004) 2899-2903.
R. Becker, O. Hinrichsen, M. Muhler, R.A. Fischer, R.W. Fischer, Präparation von Metall-/Metalloxid-Trägerkatalysatoren durch präkursorische Nanometallurgie, Patentanmeldungen 2005.
S. Polarz, J. Strunk, V. Ischenko, M.W.E. van den Berg, O. Hinrichsen, M. Muhler, M. Driess
Über den Einfluss von Sauerstoffdefektstellen auf die katalytische Aktivität von Zinkoxid, Angew. Chem. 118 (2006) 2850–2854
On the Role of Oxygen Defects in the Catalytic Performance of Zinc Oxide, Angew. Chem. Int. Ed. 45 (2006) 2965–2969.
S. Witt, O. Hinrichsen, Hochdisperse Nickelkatalysatoren für einen neuen Weg der Propensynthese, Chem.-Ing.-Tech. 80 (2008) 1250.
G. Simson, E. Prasetyo, S. Reiner, O. Hinrichsen,Continuous precipitation of Cu/ZnO/Al2O3 catalysts for methanol synthesis in microstructured reactors with alternative precipitating agents, Appl. Catal. General: A, 450 (2013) 1-12.
Themenblöcke, die im Bereich Partikeldesign und Partikeltechnologie (“Nano- and Microengineering of Particles“ behandelt werden:
„Nanoscale Engineering“ of Particles
- „Nanoscale Engineering Approach“: wissensbasierte Entwicklung von Nanomaterialen und Katalysatoren
- wissensbasierte Entwicklung neuer Fertigungstechnologien und Synthesestrategien oder die Verbesserung dieser für bekannte (Funktions)Materialien
„Microscale Engineering“ of Particles
- „Struktur-Modell“ von Formkörpern
- wissensbasierte Herstellung von Katalysatoren, insbesondere bei den in der Katalysatorsynthese ablaufenden Schritten des Post-Processings (Einfluss der Prozessparameter, Scale-Up, Numbering-Up etc.)
- Entwicklung von innovativen Prozesstechnologien zur Herstellung von Katalysatoren, Formkörpern und (Funktions)Materialien