Wasserstoffdynamik in Elementarreaktionen auf Molybdänsulfid und -carbid

Die Molybdänverbindungen, MoS2 and Mo(2)C sind vielversprechende Katalysatoren für elektrochemische Anwendungen, z.B. Wasser-Elektrolyseure. In diesem Projekt soll die Dynamik von Wasserstoff in diesen Materialien mit Neutronenstreuung (ILL Grenoble), elektrochemischer Spektroskopie (WH Recklinghausen) und Kernreationsanalyse (dieser Projektantrag) untersucht werden: Absorption, schnelle Diffusion unter Reaktionsbedingungen, Wasserstoff- und Substratphononen sowie ortho-para-Konversion auf kalten Oberflächen. Dazu werden Modellsysteme aus reinen Materialien, Pulverproben und elektrochemische Elektroden verwendet. Erwartete Ergebnisse sind Diffusionsparameter (Bindungsenergien, Pfade, Aktivierungsenergien) und strukturelle und dynamische Kennzeichen der reaktiven Oberflächen. Da Wasserstoffabsorption beobachtet wird und mehrere bewegliche Spezies vorliegen, sind H-Konzentrationsprofile zur vollständigen Auswertung der Neutronenstreu-Daten nötig.

Gefördert durch

  • Institut Laue-Langevin, Doktorandenstipendium (181_15): s.o.

Publikationen

  • Kuznetsov V et al.: Neutron spectroscopy study of the diffusivity of hydrogen in MoS2. Phys. Chem. Chem. Phys. 2021 DOI: 10.1039/d0cp05136e

Abschlussarbeiten

  • Büsra Karaoglu: Herstellung und Charakterisierung von Molybdäncarbid (Bachelorarbeit, 2021)
  • Alexander Graf: Development of experimental setups for adsorption and desorption studies (Bachelorarbeit, 2021)