Prof. Dr. Regina Palkovits - Solid Molecular Catalysts

Mit heterogener Katalyse und Materialentwicklung als Kernkompetenz begegnen wir globalen Herausforderungen durch die Entwicklung nachhaltiger chemischer Reaktionen und Prozesse. Die Gruppe konzentriert sich auf die Überbrückung von Konzepten der homogenen und heterogenen Katalyse. Unsere aktuellen Forschungsschwerpunkte sind:

Reduktive Hydroformylierung in der Flüssig- und Gasphase

Hydroformylierung ist nach wie vor eine der größten homogen katalysierten Reaktionen in der industriellen Chemie. Um die Reaktion auch über festen Katalysatoren zu realisieren, ist es nötig den Katalysatorkomplex aus Metallkation und Ligand in einem Feststoff abzubilden. Hierzu verwenden wir Polymere als Träger, die mit dem Metallsalz beladen werden. Für die Untersuchung der Reaktion in der Gasphase ist der Aufbau eines geeigneten Reaktors geplant.

Katalysator- und Prozessentwicklung für die Realisierung biobasierter Tandem-Reaktionen

Für die Herstellung von Wertprodukten aus Lignocellulose ist die Produktion von Zuckeralkoholen als Plattformchemikalien essenziell. Sie werden aus Cellulose oder Hemicellulose durch eine Kombination von Dehydratisierung und Hydrierung gewonnen. Unsere Forschung zielt auf die Realisierung der beiden konsekutiven Reaktionen in einem Schritt. Da die aus der Dehydratisierung entstehenden Zucker sehr reaktiv sind und viele Nebenreaktionen (wie Polymerisation) eingehen können, bietet die Realisation von Tandem-Reaktionen hier einen entscheidenden Vorteil. Daher entwickeln wir maßgeschneiderte Katalysatoren auf Basis von mesoporösem Silika.

Umsetzung von H₂, CO und CO₂ zu Wertprodukten

Formaldehyd ist eine Grundchemikalie und dient als Substrat zur Herstellung von Harzen, Polymeren, Klebstoffen und Farben. Außerdem ist es ein wichtiges Substrat zur Herstellung von Oxymethylenethern, welche als nachhaltige Kraftstoffe und Kraftstoffadditive oder als Lösungsmittel eingesetzt werden können. Das Hauptaugenmerk der Forschung liegt auf der Umsetzung von CO und später CO₂ mit H₂ zu Formaldehyd. Die Reaktion soll in wässriger Lösung mit Hilfe fester molekularer Katalysatoren realisiert werden. Durch intelligentes Katalysatordesign und ein tiefgreifendes Verständnis der Reaktion werden so neue Reaktionswege erschlossen.