CatLab – Catalysis Laboratory
CatLab Highlight Lectures 02.11.2022
10:15 | Prof. Katharina Krischer
12:30 | Prof. Joost Wintterlin
Sprache: Englisch
02.11.2022 |10:15 am CET |BESSY Hörsaal & Online
Prof. Dr. Katharina Krischer, Chemische Physik fern vom Gleichgewicht, Technische Universität München.
Nichtlinearitäten in Aktion: Kooperative Phänomene und kollektive Dynamik in der Elektrochemie
Moderated by Prof. Robert Schlögl (Fritz-Haber-Institut)
In diesem Vortrag werde ich aktuelle Beispiele aus der Elektrochemie erörtern, bei denen das Verhalten des Systems "mehr als die Summe seiner Teile" ist und nichtlineare Wechselwirkungen komplexe Organisationsformen erzeugen. Dabei werde ich allgemeine Bedingungen aufzeigen, die bestimmte Arten von kooperativen Phänomenen hervorbringen. Die experimentellen Beispiele reichen von elektrokatalytischen Reaktionen bis hin zur Elektrooxidation von Photoelektroden. Die sich bildenden Muster lassen sich im Rahmen von "Vielteilchenmodellen" mit nichtlinearer und nichtlokaler Wechselwirkung zwischen den Teilchen verstehen, wie sie häufig in elektrochemischen Systemen zu finden sind.
Biography
Prof. Dr. Katharina Krischer ist die erste Professorin in der Fakultät für Physik der TU München. In Bensheim geboren und in Berlin aufgewachsen hat sie an der dortigen Freien Universität Chemie bis zum Vordiplom studiert. Anschließend wechselte sie zur Ludwig-Maximilians-Universität München, wo sie 1987 als Diplom-Chemikerin abschloss.
02.11.2022 | 12.30 am CET | BESSY Hörsaal & Online
Prof. Dr. Joost Wintterlin
Department Chemie and CeNS
Ludwig-Maximilians-Universität München
Auf dem Weg zum STM katalytischer Reaktionen
Moderated by Prof. Robert Schlögl (Fritz-Haber-Institut)
Die Rastertunnelmikroskopie (STM) bietet regelmäßig eine atomare Auflösung, kann bei hohen Drücken arbeiten und geht nur eine schwache Wechselwirkung mit der Materie ein - scheinbar perfekte Voraussetzungen, um Zugang zu den mikroskopischen Prozessen auf einer Katalysatoroberfläche zu erhalten. Andererseits ist die Zahl der Beispiele, in denen funktionierende Katalysatoren tatsächlich mit dem STM abgebildet wurden, gering geblieben. Dieser Widerspruch ist nicht so sehr auf grundlegende Probleme zurückzuführen, sondern auf zahlreiche praktische, experimentelle Schwierigkeiten. In diesem Vortrag stelle ich die Ergebnisse unserer Bemühungen vor, einige dieser Schwierigkeiten zu lösen. In einem Projekt wurde ein kombinierter Aufbau aus einem Hochdruck-STM und einem speziellen Gaschromatographen entwickelt. Mit diesem System wurde die Co-katalysierte Fischer-Tropsch-Synthese untersucht, ein industrielles Verfahren zur Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffe aus Mischungen von CO und H2 (Synthesegas). Unter Reaktionsbedingungen wurden Co-Einkristalle, die als Modellkatalysatoren dienen, mit atomarer Auflösung abgebildet, und die katalytische Umsatzfrequenz wurde unter denselben Bedingungen gemessen. Die Korrelationen in diesen Daten enthalten klare Hinweise auf die aktiven Stellen dieser Reaktion. In einem zweiten Projekt wurde die Technik der Hochgeschwindigkeits-STM weiterentwickelt, um dynamische Prozesse in der Adsorptionsschicht zu untersuchen. Es wurde die Oberflächendiffusion untersucht, die die Kollisionsraten zwischen reagierenden Teilchen auf einer Katalysatoroberfläche bestimmt. Es wird gezeigt, dass die Diffusion selbst bei den hohen Bedeckungen, die typischerweise auf einem in Betrieb befindlichen Katalysator vorhanden sind, extrem schnell sein kann. Es wird ein neuartiger 2D-Gitterdiffusionsmechanismus vorgeschlagen.
Biography
Prof.Dr. Joost Wintterlin ist seit 2002 Professor für Chemie an der Ludwig-Maximilians-Universität. Er studierte Chemie an der LMU Universität München. Im Jahr 1989 schloss er seine Promotion am Fritz-Haber-Institut ab. Er zog nach New York, um seine Forschung als Postdoc am IBM T.J Watson Research Center fortzusetzen.