Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Heterogene Katalyse

Betreuer: Prof. Dr. Matthias Beller



M.Sc. Tobias Stemmler
(e-mail: tobias.stemmler@catalysis.de )

Development of Novel Supported Non-Noble Metal-Based Catalysts for Hydrogenation Reactions

Basierend auf dem Konzept der „Green Chemistry“ liegt der Fokus auf heterogen katalysierten Hydrierverfahren zur selektiven Synthese von Aminen unter Verwendung von molekularem Wasserstoff als Reduktionsmittel. Konkret wurden Ceria- und Kohlenstoff-geträgerte nanostrukturierte Eisen- und Kobalt-basierte Katalysatoren durch die nasse Imprägnierung und anschließender Pyrolyse von den entsprechenden Metall-N-Komplexen hergestellt. Die resultierenden Nichtedelmetall-Katalysatoren wurden bei der industriell relevanten Umsetzung von Nitroaromaten zu den korrespondierenden Anilinen, sowie zur reduktiven Aminierung von Carbonylverbindungen mit Nitroverbindungen und Aminen eingesetzt. Des Weiteren gelang die selektive Reduktion von Ketonen zu den entsprechenden Alkoholen.

Based on the concept of “Green Chemistry”, the present work focuses on heterogeneous catalyzed hydrogenation processes for the selective synthesis of amines applying molecular hydrogen as reducing agent. Accordingly, ceria and carbon supported nanostructured iron- and cobalt-based catalysts have been prepared by wet impregnation and subsequent pyrolysis of the corresponding metal-N-complexes. The resulting non-noble metal-based catalysts are applied for the industrial relevant reduction of nitroarenes to the corresponding anilines as well as reductive amination of carbonyl compounds with nitro compounds or amines. Furthermore, the selective reduction of ketones to the corresponding alcohols has been developed.