Das Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT)

Das 2011 gegründete Institut für Katalyseforschung und –technologie des KIT bildet die Brücke von der grundlagenorientierten und angewandten Forschung bis zur Umsetzung in neue Technologien und Produkte für die Gebiete Katalyse und Prozesstechnologie katalytischer Prozesse. Schwerpunkte der Arbeiten sind die nachhaltige Nutzung alternativer Rohstoffe und deren Umwandlung in Energieträger und Wertstoffe und die damit einhergehende Entwicklung neuer katalytischer Systeme, basierend auf dem Verständnis der Vorgänge auf molekularer Ebene.

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	Die DFG fördert den neuen Sonderforschungsbereich „TrackAct (Tracking the Active Site in Heterogeneous Catalysis for Emission Control)“ zum Verständnis katalytischer Prozesse (Pressemitteilung). Die Vision des Sonderforschungsbereichs „TrackAct“ ist es, Edelmetall-Katalysatoren atompräzise zu designen und ihre Struktur bzw. das aktive Zentrum im Reaktor detailgenau zu verfolgen und zu steuern, auch in technisch angewandten Systemen. Katalysatoren sollen aktiver und langlebiger werden. Zu den Zielen des SFB gehört es, alle Strukturen und Längenskalen auch mit theoretischen Modellen und Simulationen abzubilden (TrackAct). Neben dem Sprecher des SFB, Jan-Dierk Grunwaldt, sind am IKFT Felix Studt, Silke Behrens, Olaf Deutschmann und Philipp Plessow am Sonderforschungsbereich als principal investigators beteiligt.
	Das IKFT beteiligt sich mit der Technologie der Vergasung im überkritischen Wasser (SCWG, Gruppe Boukis) an dem EU Projekt (H2020) CERESiS. Zusätzlich koordiniert das IKFT den gesamten verfahrenstechnischen Teil des Projektes (Pressemitteilung)).
	Spannende Ergebnisse aus einer Doktor- und einer Masterarbeit kürzlich publiziert Die Synthese von Chemikalien und chemischen Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen ist ein aktueller, vielversprechender Ansatz für eine nachhaltige Produktion. Die Arbeitsgruppe „neuartige Heterogen-Katalysatoren“ (Dr. Erisa Saraci) nutzt dazu beispielsweise Plattformmoleküle aus Biomasse als Rohstoff. Eine besonders attraktive Umsetzung ist die selektive Oxidation von 5-(Hydroxymethyl)furfural (HMF). Gleich zwei Artikel hierzu erschienen kürzlich in hochrangigen Zeitschriften und reichen von grundlegenden Studien bis hin zu einem finalen Gesamtprozess: 1) Der erste Artikel stellt einen Teil der Doktorarbeit von Oliver Schade dar und befasst sich mit der Aufklärung des Reaktionsmechanismus der silberkatalysierten Oxidation von HMF zu 5-Hydroxymethyl-2-furancarbonsäure (HFCA). Mittels in situ Röntgenabsorptionsspektroskopie wurde der Katalysator bei der Arbeit unter Reaktionsbedingungen untersucht. So wurde ein heterogen katalysierter Dehydrierungsmechanismus aufgeklärt, der auf reduzierten Silberpartikeln stattfindet. (Catal. Sci. Technol., 2020, 10, 5036-5047. ) Der zweite Artikel ist Ergebnis einer Masterarbeit von Weiss Naim, initiiert in einer Kooperation mit der Arbeitsgruppe Kruse an der Universität Hohenheim. Er beschäftigte sich mit dem Einfluss prozessbedingter Begleitstoffe der HMF-Synthese auf die Oxidation von HMF zu 2,5-Furandicarbonsäure. Hier konnte gezeigt werden, dass ein Prozess ausgehend von Biomasse mit anschließender heterogen katalysierter Oxidation von HMF möglich ist und FDCA in großer Ausbeute produziert werden kann. (ACS Sustainable Chem. Eng. 2020, 8, 31, 11512–11521.) Gratulation an Oliver Schade für eine exzellente Doktorarbeit, Gratulation an Naim Weiss für eine sehr gute Masterarbeit mit infolge erfolgreicher Publikation!