Home  | Impressum | Sitemap | KIT

C - Kinetische Modellierung

Ziel ist es, den sich ändernden Katalysatorzustand aufgrund variierender Reaktionsbedingungen kinetisch beschreiben zu können und den Effekt dieser Änderungen auf die Mikro- und Makrokinetik in Reaktor bzw. Elektrode zu analysieren. Hierbei sollen Erkenntnisse aus operando-spektroskopischen Untersuchungen (Bereich A) sowie molekularer Modellierung (Bereich B) berücksichtigt werden. Die Untersuchungen können dabei Effekte auf unterschiedlichen Ebenen, von der molekularen Skala bis hin zum Reaktor, berücksichtigen. Weiterhin sollen die Ergebnisse aus der Kinetikmodellierung mit experimentellen Daten zum Einfluss der Änderung der Betriebsparameter auf die katalytischen Eigenschaften validiert werden und ein möglicher Eingang in Katalysator- und Reaktordesign (Bereiche D und E) aufgezeigt werden. Studien beinhalten insbesondere:

  • Berücksichtigung der Variation der Art an aktiven Zentren und Reaktionspfaden bei der kinetischen Modellierung bei dynamischer Fahrweise bzw. Aufprägung spezifischer Parameter
  • Mikroskopische und makroskopische Modellierung der Kinetik der Sinter- und Redispersions-prozesse, der Phasenumwandlungen und Morphologieänderungen unter dynamischen Bedingungen sowie auf verschiedenen Trägern und unter variierenden Reaktionsatmosphären
  • Modellierung des Einflusses von verschiedenen Katalysatorzuständen (und damit auch den dynamischen Betrieb) auf die chemische bzw. elektrochemische Reaktionskinetik, sowohl ohne als auch mit Berücksichtigung von Stofftransport
  • Vergleich von Methoden der Parametrierung und Validierung unter Einbeziehung von dynamischen bzw. operando-Experimenten bzw. Ergebnissen aus molekularer Modellierung
  • Modellbasierte Analyse der Auswirkungen von sich dynamisch ändernden Potenzialen oder lokaler Volumenkonzentrationen auf die Oberflächenkinetik und das Katalysatorverhalten