An Overview of the Department's Activities - Leibniz-Institut für ...

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Der Forschungsbereich
im Überblick
Die Arbeitsgruppe Physikalische und Theoretische Chemie ist
sowohl an der Universität Rostock als auch am Leibniz-Institut
für Katalyse aktiv. Der Forschungsbereich am Leibniz-Institut
konzentriert sich auf den Einsatz der Schwingungsspektroskopie
in der Katalyse. Dies umfasst den Aufbau einer Hochdruck
in-situ-IR-Spektroskopie, die Optimierung der experimentellen
Anordnung sowie die Entwicklung und Anwendung von
Programmen zur Zerlegung von Spektrenreihen. Untersucht
werden die Mechanismen katalytischer Reaktionen. Im Fokus
stehen die Identifizierung katalytisch aktiver Spezies sowie die
Bestimmung der Kinetik von Komplex- und Clusterbildung. Berechnete
Schwingungsspektren unterstützen die Interpretation
der gemessenen Spektren und erlauben Vorhersagen für die
Empfindlichkeit der IR-Spektroskopie. Die schwingungsspektroskopischen
Eigenschaften können mit Resultaten aus der NMR-
Spektroskopie korreliert und so daraus Struktur-Eigenschaftsbeziehungen
gewonnen werden.
Weitere Forschungsaktivitäten
Prof. Dr. Ralf Ludwig
Bereichsleiter
Tel.: (0381) 498 – 6517
Fax: (0381) 498 – 6524
ralf.ludwig@uni-rostock.de
Assoziierter Forschungsbereich – associated research area
Schwingungsspektroskopie
Vibrational Spectroscopy
Darüber hinaus beschäftigt sich unsere Arbeitsgruppe „Physikalische
und Theoretische Chemie“ in der Chemie mit der
Untersuchung von Clustern, Flüssigkeiten und Grenzflächen.
Mit einem geeigneten Methodenspektrum schlagen wir eine
Brücke zwischen Experiment und Theorie. Dabei stehen der IR-,
Raman- und NMR-Spektroskopie quantenchemische Rechnungen,
CPMD-Simulationen und klassische Molekulardynamische
Simulationen gegenüber. Dieses Methodenspektrum möchten
wir peu à peu auch für das Verständnis von Prozessen in der
Katalyse einsetzen.
Wichtige Themengebiete sind: Anomalien, Struktur und Dynamik
von Wasser und wässrigen Lösungen, Eigenschaften Ionischer
Flüssigkeiten, Wasserstoffbrückennetzwerke, Hydratation
von Ionen, organischen und biologischen Molekülen, hydrophobe
Effekte, der Einfluss von Temperatur, Druck und Additiven
auf das Aggregationsverhalten organischer Moleküle und
auf die Struktur von Biomolekülen. Hauptziel ist die Vorhersage
makroskopischer Eigenschaften auf Grundlage molekularer
Wechselwirkungen.
Kooperationspartner:
Prof. Dr. Armin Börner, Dr. Detlef Selent
Prof. Dr. Matthias Beller, Dr. Hendrik Junge
An Overview of the
Department’s Activities
The research group Physical and Theoretical Chemistry is active
at the University of Rostock as well as at the Leibniz-Institute
for Catalysis. The research program at the Leibniz-Institute for
Catalysis is focused on establishing vibrational spectroscopy in
catalysis. This includes the implementation of a high pressure
in-situ infrared spectroscopy, the optimization of the experimental
setup as well as the development and application of programs
for decomposing series of vibrational spectra. We study
the mechanism of catalytic reactions. In particular, we are interested
in identifying the catalytic active species and developing
the kinetics of the complex and cluster formation. Calculated
vibrational spectra support the interpretation of measured spectra
and allow predictions for the sensitivity of IR spectroscopy
in catalytic reactions. The vibrational properties can be correlated
with those from NMR spectroscopy and deliver interesting
structure-property relations.
Further research activities
Moreover the research group „Physical and Theoretical Chemistry”
investigates clusters, liquids and interfaces. Using appropriate
methods we combine experiment and theory. On one
hand we use IR, Raman and NMR spectroscopy, on the other
hand we calculate properties by using density-functional calculations,
classical molecular dynamics simulations as well as
CPMD-simulations for small systems. Step by step we will try
to make use of these methods for understanding processes in
catalysis.
Important topics are: Anomalies, structure and dynamics of water
and aqueous solutions, properties of ionic liquids, hydrogenbonded
networks, hydration of ions, organic and bio molecules,
hydrophobic effects, influence of temperature, pressure and
additives on the aggregation behaviour of organic molecules
and on the structure of bio molecules. Our main goal is the
prediction of macroscopic properties on the basis of molecular
interactions.
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