Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Physikalische Chemie

Betreuer: PD Dr. Haijun Jiao



Master in Wissenschaften Fan Wang
(e-mail: Fan.Wang@catalysis.de )

Surface Structure, Stability and Activity of Molybdenum Carbides Supported Transition Metal Catalysts

Der zentrale Punkt dieser Dissertation ist eine theoretische Untersuchung der Struktur, Stabilität und Aktivität von Übergangsmetallen (Fe, Co, Ni, Cu, Pd und Pt), die auf den unterschiedlichen Oberflächen der hexagonalen ß-Mo2C und kubischen-δ-MoC Phasen abgelagert sind. Die Idee dahinter ist, dass sowohl Übergangsmetalle als auch Molybdäncarbide in vielen Reaktionen aktive Katalysatoren sind, und ihre richtige Kombination wird einige synergistische Effekte zeigen und ein neues Feld für die Entwicklung neuer Katalysatoren eröffnen, deren Aktivität sich von der nur von Metallen und Carbiden unterscheidet. Sowohl Adsorptions- als auch Substitutionsmodellkatalysatoren wurden untersucht. Es zeigt sich, dass Struktur und Stabilität von Trägerkatalysatoren durch die Eigenschiften der Übergangsmetalle und deren Wechselwirkung mit den Carbidoberflächen bestimmt werden und von der Metallbeladung abhängig sind; und dies wiederum bestimmt die Aktivität der katalytischen Reaktionen.

The central point of this dissertation is a computational investigation into the structure, stability, and activity of transition metals (Fe, Co, Ni, Cu, Pd and Pt) supported on the different terminations of the hexagonal ß-Mo2C and cubic-δ-MoC phases. The idea behind is that both transition metals and molybdenum carbides are active catalysts in many reactions, and their proper combination will show some synergistic effects and open a new field for the development of novel catalysts whose activity differs from that of only metals and carbides. Both adsorption and substitution model catalysts have been investigated. It is found that the structure and stability of supported catalysts are determined by the nature of the transition metals and their interaction with the carbide surfaces and are dependent on the metal loading; and this in turn determines the activity of the catalytic reactions.