Ein zentrales Anliegen des Sfb ist die gezielte “Erzeugung” definierter V_xO_y-Oberflächenzustände mittels unterschiedlicher Techniken sowie deren exakte strukturelle Analyse, die mit den katalytischen Eigenschaften dieser Oberflächen-Phasen zu korrelieren ist. Die innerhalb dieses Teilprojektes angestrebte Synthese V_xO_y- dotierter MO₂-Volumenphasen (M=Si, Zr (Ti)) stellt eine sinnvolle Ergänzung der bisher genutzten Techniken der Aufbringung von V_xO_y-Phasen mittels diverser Techniken auf die Oberflächen unterschiedlicher Trägermaterialien. Dazu sollen Sol-Gel-basierte Synthesemethoden (Aerogel/Xerogel) unter Variation der Precursor-Materialien (verschiedene Alkoxide) und Synthesebedingungen (Konzentration, Lösungsmittel, Druck, Temperatur) angewendet werden, um den Einbau möglichst isolierter V_xO_y-Spezies in der Volumenphase des Wirtsgitters zu erreichen. Neben der Aerogelsynthese soll außerdem das Potential der Cryogelsynthese erkundet werden, die sich in ähnlichen Systemen bei Arbeiten im Arbeitskreis bisher als nahezu gleichwertige Synthesemethode herausgestellt hat, aber bezüglich der Ausführbarkeit deutliche Vorteile bringt. Die hergestellten Katalysatoren sollen auf ihre Volumenstruktur, Morphologie, Oberflächeneigenschaften (Acidität, Basizität, Redoxverhalten) sowie auf die Art der ausgebildeten Volumen- und Oberflächen-V_xO_y-Spezies untersucht werden. Ergänzende Charakterisierungen sollen an ausgewählten Phasen durch spezielle Methoden anderer Teilprojekte erfolgen.
Eine herausragende Bedeutung kommt den vorgesehen ¹⁸O-Isotopenaustasuch-Untersuchungen (TPIE) sowohl im O-Isotopenaustausch als auch in der katalytischen Reaktionen unter Beteiligung von ¹⁸O-enthaltender Gasphase zu, aus denen detaillierte Ergebnisse zum Mechanismus des Sauerstoff-Transfers erhalten werden sollen. In diese Untersuchungen sind ausgewählte Phasen anderer Teilprojekte für vergleichende Diskussionen einzubeziehen.

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