Institut für Technische Chemie

Der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe von Prof. Dr.-Ing. Klemm liegt in der Entwicklung und Optimierung chemischer Prozesse und heterogener Katalysatoren. Neben eher traditionellen thermokatalytischen Prozessen (z. B. selektive Oxidation von CO unter Verwendung redoxaktiver Oxide) und der Mikroreaktionstechnik liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung nachhaltiger Verfahren für die chemische Produktion sowie der Nutzbarkeit häufig vorkommender Moleküle (z. B. H₂O, N₂, O₂), Treibhausgasen (z. B. CO₂) oder nachhaltigen Rohstoffen (z. B. Biogas).

Als Teil der Stuttgarter Forschungskooperation CHEMampere verfolgen wir diese Ziele mit Hilfe der folgenden drei stromgetriebenen Reaktionstechnologien: Elektrokatalyse, Thermokatalyse unter Verwendung von widerstandsbeheizten Substraten und Plasmakatalyse.

In der Arbeitsgruppe Estes werden die Oberflächen von Metalloxiden mit Hilfe der Methoden aus der MHC und der Oberflächen‑organometallischen Chemie zielgerichtet modifiziert. Dies ermöglicht in Kombination mit homogenen Modell-Komplexen die Untersuchung von Struktur-Aktivitätsbeziehung in der heterogenen Katalyse. Wir benutzen diese Methoden insbesondere, um die Ursachen von Strong Metal Support Interactions (SMSIs), Hydrogen Spillover, CO₂-Reduktion und Hydrogenierung, Oxygen‑evolution‑reaction (OER) und Oberflächeneffekte bei der Molekularen Heterogenen Katalyse (Adsorptions- und Einschränkungseffekte) zu untersuchen. 

Der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe von Apl. Prof. Traa liegt bei der Entwicklung von Materialien für die heterogene Katalyse und die Adsorption. Hauptsächlich werden dabei zeolithische Materialien verwendet, aber auch nanostrukturierte, mesoporöse und speziell funktionalisierte Materialien sowie Aluminiumoxide. Hauptaugenmerk sind dabei Struktur-Aktivitäts/Selektivitätsbeziehungen.

Schwerpunkt der Arbeitsgruppe von PD Dyballa liegt auf der Synthese funktionaler und oft poröser fester Materialien und ihrer Charakterisierung. Dabei sollen insbesondere Oberflächenspezies untersucht werden, die Rückschlüsse auf Reaktivität und Eigenschaften der Festkörper ermöglichen. Hauptinstrument der Arbeitsgruppe ist dabei die Anwendung fortgeschrittener Festkörper-NMR-Spektroskopie. Durch Kombination mit Infrarotspektroskopie, Diffraktion, Thermogravimetrie, Sorption und katalytischer Anwendung entsteht ein detailliertes Bild der Funktionalitäten des Festkörpers. Ziele sind die Entwicklung neuer Charakterisierungsmethoden für Festkörper, ein tieferes Verständnis adsorbierter Oberflächenspezies, sowie die Verbesserung der katalytischen Eigenschaften insbesondere für die Umsetzung von Alkoholen an Zeolithen.