Dr. Klaus Friedel

Dr. Klaus Friedel  

Klaus Friedel, Dr.

Room 136, Otto-Hahn-Platz 6

24118 Kiel, Germany

Tel.: +49 (0)431-880-6738

kfriedel(at)ac.uni-kiel.de

 

       

Forschungsgebiet

 

In situ Untersuchungen von eisenbasierten Katalysatoren aus kristallinen Präkursoren für die Ammoniakzersetzung
 

Ammoniak als kohlenstofffreier Wasserstoffspeicher steht bei der Diskussion über Energieträger der Zukunft vergleichsweise wenig im Mittelpunkt. Viele Erkenntnisse für die Ammoniakzersetzung konnten zwar aus der langjährig untersuchten Ammoniaksynthese gewonnen werden, doch eine gezielte Forschung ist aufgrund der Abweichungen in den Prozessbedingungen weiterhin notwendig. Die aktivsten Katalysatoren für die Zersetzungsreaktion basieren auf Ruthenium.
Hochverfügbare Nichtedelmetalle sind eine attraktive Alternative zum teuren Übergangsmetall. In diesem von der DFG geförderten Projekt werden trägerfixierte Eisen-Katalysatoren unter Zuhilfenahme von Nickel und Cobalt hergestellt. Gemeinsam mit Magnesium bzw. Aluminium als Trägerkomponenten werden kristalline Hydroxid- bzw. Hydroxidcarbonat-Vorstufen mit Schichtstruktur mittels pH-kontrollierter Co-Fällung synthetisiert. Neben der konventionellen wässrigen Synthese wird ein mikroemulsionsbasierter Ansatz implementiert, um die Meso- und Nanostruktur der Präkursoren gezielt zu verändern. Nach Kalzinierung erfolgt eine Aktivierung in Ammoniak, entweder mit oder ohne vorgeschaltetem Reduktionsschritt. Durch Modifikation der Präkursoreigenschaften können sowohl die chemische Zusammensetzung als auch die Struktur des resultierenden Katalysators gezielt beeinflusst werden, wodurch die Struktursensitivität dieser Reaktion systematisch untersucht werden kann. Dafür werden katalytische Tests bei Atmosphärendruck in reinem Ammoniak durchgeführt und vereinzelt in verdünntem Gas, um den Einfluss des chemischen Potenzials auf die Aktivität und Stabilität zu adressieren.
In Kollaboration mit dem Max-Planck-Institut für Kohlenforschung werden Veränderungen in der Mikrostruktur, der lokalen Struktur und der Phasenzusammensetzung mittels Röntgenbeugung, Paarverteilungsfunktionen und Röntgenabsorptionsspektroskopie unter in situ Bedingungen verfolgt. Durch die daraus resultierenden Struktur-Aktivitäts-Korrelationen kann ein tieferes Verständnis über den katalytisch aktiven Zustand erlangt werden.

Ziele Friedel

 

Institutionen:

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung

PIs (Principal Investigators):

Dr. Klaus Friedel
Priv.-Doz. Dr. Claudia Weidenthaler