Reaktivitätsstudien zur Aktivierung kleiner Kohlenwasserstoffe an ...
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3. Ergebnisse<br />
Nickel wird für katalytische Anwendungen in vielen technischen Prozessen eingesetzt. Bei-<br />
spielhaft seien die unter dem Namen Reppe-Reaktionen bek<strong>an</strong>nten Umsetzungen gen<strong>an</strong>nt.<br />
Durch Carbonylierung von Olefinen mit CO und nukleophilen Partnern ergeben sich Carb-<br />
onsäuren und Derivate. Die hierbei verwendeten Katalysatoren sind Metallcarbonyle von Ni,<br />
Co, Fe, Rh, Ru oder Pd. In der Hydrocarboxylierung nach Reppe, d. h. der Umsetzung von<br />
Ethylen mit CO und H2O zu Propionsäure, wird bevorzugt Nickeltetracarbonyl, dass sich im<br />
Reaktionsprozess aus den katalytischen Komponenten bilden k<strong>an</strong>n, eingesetzt [54]. Im steam<br />
reforming Prozess läuft die Umw<strong>an</strong>dlung von <strong>Kohlenwasserstoffe</strong>n zu einer Mischung aus<br />
Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Meth<strong>an</strong>ol ab. Dabei stellt Nickel oft die ak-<br />
tive katalytische Komponente dar [92].<br />
Vom St<strong>an</strong>dpunkt der massenspektrometrischen Analytik aus gesehen hat Nickel einen Nach-<br />
teil. Es ist, <strong>an</strong>ders als Cobalt, Rhodium und Niob, nicht monoisotopisch, sondern besitzt fünf<br />
verschiedene Isotope. Daraus resultieren für die hier durchgeführten experimentellen Untersu-<br />
chungen einige Schwierigkeiten. Da sich die Intensität des Clusters auf verschiedene Isotope<br />
verteilt, muss m<strong>an</strong> im Vergleich zu monoisotopischen Metallen mit einem deutlich schlech-<br />
teren Signal/Rauschen Verhältnis arbeiten. Die Zuordnung von Reaktionsprodukten ist durch<br />
Überlagerung der Isotopenverteilung des Nickels erschwert, ja m<strong>an</strong>chmal sogar unmöglich.<br />
Dadurch k<strong>an</strong>n nur die Abnahme des Mutterpeaks qu<strong>an</strong>titativ gemessen und die entsprechende<br />
Geschwindigkeitskonst<strong>an</strong>te bestimmt werden. Um die Isotopenverteilung eines Nickelclusters<br />
Isotope Masse natürliche, relative Häufigkeit<br />
58 Ni 57,935348 100<br />
60 Ni 59,930791 38,5198<br />
61 Ni 60,931060 1,6744<br />
62 Ni 61,928349 5,3388<br />
64 Ni 63,927970 1,3596<br />
Tabelle 3.16.: Isotopenverteilung des Nickels [93].<br />
nach (3.65) zu berechnen, benötigt m<strong>an</strong> die Intensitätsverteilung für n Atome mit den Isotopen<br />
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