Mit neuen Katalysatormaterialien für nachhaltige chemische Prozesse schaffen Forschende des SFB/TRR 247 Grundlagen für klimafreundliche Technologien. An der CAU bringen Teams aus Chemie und Physik ihre gemeinsame Expertise in der Nano- und Grenzflächenforschung ein.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den Sonderforschungsbereich/Transregio 247 (SFB/TRR 247) „Heterogene Oxidationskatalyse in der Flüssigphase“ für weitere vier Jahre. Das seit 2018 laufende Großforschungsprojekt startet damit in seine dritte Förderphase. Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) übernehmen in fünf Teilprojekten zentrale Aufgaben bei der Entwicklung neuer Katalysatormaterialien und erforschen ihre Oberflächeneigenschaften. Die CAU erhält damit insgesamt rund 1,8 Millionen Euro.

Im SFB/TRR 247 erforschen die Teams, wie Katalysatoren chemische Reaktionen in Flüssigkeiten effizienter und ressourcenschonender machen können – etwa mit erneuerbarem Strom. Gleichzeitig untersuchen sie, wie die Industrie chemische Grundstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen statt aus Erdöl gewinnen kann. In den ersten beiden Förderphasen (2018 bis 2026) entstanden moderne experimentelle und theoretische Methoden. Sie halfen dabei, wichtige Reaktionsabläufe zu verstehen und die aktiven Bereiche der Katalysatoren zu bestimmen.

In der dritten Förderperiode wollen Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun neue Katalysatormaterialien erforschen und beobachten, was an ihren Oberflächen während einer chemischen Reaktion geschieht. Dafür arbeiten sie mit vereinfachten Modelloberflächen. Ein neuer Schwerpunkt liegt auf Katalysatoren, die während ihres Einsatzes Licht aussenden. „Die Lichtsignale sollen sichtbar machen, wie sich die Materialien während einer Reaktion verändern“, sagt Professor Malte Behrens, Leiter eines der Kieler Teilprojektes und Vertreter der CAU im SFB-Vorstand.

An der CAU arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Anorganischen Chemie, der Physikalischen Chemie und der Experimentalphysik in fünf der insgesamt 20 interdisziplinären Teilprojekten zusammen. Die DFG finanziert dafür nun weitere sechs Promotionsstellen in Kiel. Die Teams bringen dabei ihre Expertise in der Nano- und Grenzflächenforschung ein – dem Kernbereich des Forschungsschwerpunkts Kiel Nano, Surface and Interface Science (KiNSIS).

Das Verbundprojekt steht unter der Federführung der Ruhr-Universität Bochum. Weitere Partner sind die Universität Duisburg-Essen sowie außeruniversitäre Forschungseinrichtungen.