Einfluss der Dampfblasenbildung im Katalysatorkorn auf die effektive Kinetik der Ni-katalysierten Hydrierung von 1-Hexen

Gold-Katalysatoren wurden in verschiedensten Reaktionen erfolgreich eingesetzt [1]. Im vorliegenden Beitrag wurden Gold-Nanopartikel auf einem basischen Mischoxidtrager bestehend aus Mg, Al und Cu immobilisiert (TOF bis zu 1300 h, Selektivitat 98 % bei vollstandigem Umsatz fur verschiedenste Alkohole [2]). Zwischen der Zusammensetzung des Katalysators und der Aktivitat des Materials besteht eine klare Abhangigkeit (s. Abb.). Eine weitere Charakterisierung der verwendeten Katalysatorsysteme wurde mit Hilfe von operando Rontgenabsorptions(XAS) und Infrarot(IR)Spektroskopie durchgefuhrt. CO2 diente als Testmolekul zur Analyse der Oberflachenbasizitat, die Analyse der entsprechenden Carbonatspezies erfolgte in flussiger Phase mit Hilfe von ATR-IR (attenuated total reflection IR) unter Verwendung einer Konzentrationsmodulation (modulated excitation spectroscopy – MES). Die Studie zeigt einen Zusammenhang zwischen den beobachteten Carbonatspezies und dem Kupferanteil im Katalysator: Die Zugabe von Kupfer fuhrt zur Bildung einfach gebundener Carbonate zusatzlicher zu den bestehenden zweifach gebundenen Spezies. Operando Rontgenabsorptionsexperimente wurden zur Identifikation der aktiven Goldspezies und der strukturellen Veranderungen im Katalysator verwendet. Der Umsatz wurde zeitgleich durch ein IR Spektrometer mit einer Transmissionszelle erfasst. Der Vergleich von katalytischer Aktivitat und Oxidationszustand von Gold zeigt, dass bei den untersuchten Katalysatoren Au die aktive Spezies in der aeroben Oxidation von Alkoholen ist.