Reaktionsmechanismen in der heterogenen Katalyse; C-H-Bindungsaktivierung als Fallstudie

Authors


Abstract

Heterogene Katalyse ist auf dem Weg von der empirischen Kunst zur Wissenschaft. Unbegrenzt scheinen die kontinuierlich verbesserten Methoden, die in den Material- und Oberflächenwissenschaften zur Analyse von Feststoffen und Oberflächen eingesetzt werden. Die zunehmende Verfügbarkeit von elektronenmikroskopischen Untersuchungsmethoden mit atomarer Auflösung sowie der Synchrotron-Strahlung ermöglicht die detaillierte Charakterisierung von Katalysatorteilchen, Oberflächenstrukturen, Oberflächenumwandlungen und Oberflächenzwischenstufen. Die Oberflächenstrukturempfindlichkeit heterogener Reaktionen kann ebenso bestimmt werden wie die thermodynamischen und kinetischen Daten katalytischer Reaktionen. Isotopenaustauschreaktionen und Markierungsexperimente liefern Informationen über die Wechselwirkung zwischen Reaktant und Katalysator. Was haben wir bisher über den Mechanismus heterogen katalysierter Reaktionen gelernt? In diesem Beitrag wird versucht, Fortschritte und Probleme bei mechanistischen Studien der C-H-Bindungsbildung und -aktivierung in Gegenwart von Wasserstoff als Beispiele für den gegenwärtigen Stand des Wissens über Reaktionsmechanismen in der heterogenen Katalyse zusammenzufassen.

Ancillary