Forschung

Die direkte elektrokatalytische Reduktion von Sauerstoff ist eine nachhaltige Methode zur Herstellung von Wasserstoffperoxid (H2O2), welches als umweltfreundliches Oxidationsmittel als wichtige Verbindung in der chemischen Industrie gilt. Reaktionen an Katalysatoren führen zwangsläufig zur Akkumulierung oder Verarmung von Reaktanten nahe der Oberfläche. Daher dominieren bei bestimmten Betriebszuständen nicht die Raten von Elektrodenreaktionen, sondern der Transport von Reaktanten und Reaktionen im Elektrolyt die Leistung und Selektivität von elektrokatalytischen Reaktionen.

In meiner Forschung konzentriere ich mich auf den Einfluss von Transport auf die elektrochemische Wasserstoffperoxid-Synthese in drei grundlegend unterschiedlichen Setups: von einer flachen, rotierenden Scheibenelektrode in der Flüssigphase über einen Flüssigphasen-Flussreaktor bis zu einer Flusszelle im technischen Maßstab mit poröser Gasdiffusionselektrode. Mithilfe vergleichender modellgestützter Analysen werden Unterschiede hinsichtlich Transport, Transportauswirkungen und lokaler Reaktionsbedingungen bewertet.

Diese Arbeit ist Teil der DFG-Forschungsgruppe HyPerCat, deren Ziel es ist, grundlegende Konzepte der thermochemischen und elektrochemischen Katalyse für die Herstellung von Wasserstoffperoxid zusammenzuführen.