Analyse und Design elektrochemischer Grenzflächen für selektives e-HP

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Strasser
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525028514

Dieses Projekt soll zum übergeordneten Ziel des gesamten Konsortiums beitragen, die Überprüfung der Hypothese der Existenz einer einheitlichen kinetischen Beschreibung und eines einheitlichen Verständnisses der thermischen/elektrochemischen katalytischen Synthese von H2O2 (HP) aus seinen Elementen. Das TP wird die elektrochemische H2O2 (e-HP)-Kinetik untersuchen und testen, ob und inwieweit die elektrochemischen kinetischen Formalismen - basierend auf Grenzflächen-Proton-Elektron-Transferprozessen - die thermisch katalytischen H2O2 (t-HP)-Bildungsraten erklären können. Unter Verwendung von Modell-Dünnschichtkatalysatoren in 3-Elektroden-Aufbauten, In-situ-Röntgenanalytik und einer HP-Elektrolysezelle auf Basis einer Gasdiffusionselektrode (GDE) wird das Projekt Beziehungen zwischen der Kinetik der e-HP-Bildung und der Mikroumgebung an der Grenzfläche, gegeben durch u.a. das Lösungsmittel, den Elektrolyten, der geometrische oder der elektronischen Struktur des Katalysators. Mithilfe elektrochemischer Korrosionsanalysetechniken werden thermische HP-Produktionsraten ermittelt und mit chemisch gemessenen Raten der HP Bildung verglichen. Im Austausch mit modellbasierten Vorhersagen und mit thermischen Reaktorstudien werden Strategien zur Steigerung der Produktivität und Effizienz von e-HP-Elektrolysezellen entwickelt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5715: Entwicklung gemeinsamer Konzepte in der Thermo- und Elektrokatalyse zur Wasserstoffperoxid-Direktsynthese (HyPerCat)
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Dr. Jakub Drnec