Berlin 2018 – wissenschaftliches Programm
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O: Fachverband Oberflächenphysik
O 16: Heterogeneous Catalysis: Theory
O 16.6: Vortrag
Montag, 12. März 2018, 16:15–16:30, MA 141
Promotoreffekt von Alkalimetallen bei Epoxidation von Ethylen über Silberkatalysatoren — •Matej Huš und Anders Hellman — Fakultät für Physik, Technische Hochschule Chalmers, SE-41296 Göteborg, Schweden
Die Oxidation von Ethylen zu Epoxiden ist eine der wichtigsten Reaktionen in der chemischen Industrie. Im industriellen Maßstab werden üblicherweise Silberkatalysatoren verwendet. Zur Vermeidung der vollständigen Oxidation zu CO2 muss CsCl als Promotor beigemischt werden. Der Mechanismus, welcher zu einer Erhöhung der Selektivität führt, ist umstritten. Basierend auf Dichtefunktionaltheorie-Rechnungen haben wir den Einfluss der Alkalimetalle auf die Selektivität untersucht. Unsere Rechnungen zeigen, dass alle Alkalimetalle die Selektivität signifikant erhöhen während die Aktivität des Katalysator reduziert wird. Der Effekt ist umso ausgeprägter je elektropositiver das Alkalimetall. Die Ursache für die Erhöhung der Selektivität und Absenkung der Aktivität ist ein durch die Alkalimetalle auf der Katalysatoroberfläche induziertes elektrisches Feld. Durch die Beimischung von Cl kann die Aktvität ohne Verlust von Selektivität wieder hergestellt werden. Unsere Rechnungen zeigen, dass die Kombination von elektronegativem Cl und elektropositivem Cs einen optimalen Kompromiss aus Aktivität und Selektivität bietet.