Willkommen bei HyPerCat (FOR 5715)
Die Forschungsgruppe "Bridging Concepts in Thermo- and Electro-Hydrogen Peroxide Catalysis" (HyPerCat) arbeitet an der Entwicklung gemeinsamer Konzepte für die thermo- und elektrokatalytische Herstellung von Wasserstoffperoxid. Wasserstoffperoxid ist ein grünes Oxidationsmittel und eine Basischemikalie mit großem Produktionsvolumen und vielfältigen Anwendungen z. B. in der Textil- und Papierindustrie, der Aufarbeitung von Abwasser und der chemischen Synthese. Mögliche Zukunftsszenarien für eine nachhaltige Wasserstoffperoxid-Produktion sind die direkte thermokatalytische Wasserstoffperoxid-Direktsynthese aus molekularem Wasserstoff und Sauerstoff unter Verwendung von elektrokatalytisch gewonnenem Wasserstoff (t-HP) und die direkte selektive elektrokatalytische Reduktion von Sauerstoff zu Wasserstoffperoxid (e-HP).
In HyPerCat untersuchen acht Forschungsteams des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Technischen Universität Berlin (TUB) gemeinsam Prozesse der t-HP und e-HP über verschiedene Skalen, d. h. von der atomaren Betrachtung der Reaktionsmechanismen und aktiven Zentren der Katalysatoren bis zur Reaktorauslegung unter Berücksichtigung von Wärme- und Stofftransportlimitierungen sowie den Wertschöpfungsketten im industriellen Maßstab. Die Forschungsgruppe konzentriert sich auf die Herstellung von Modellkatalysatoren, verschiedene Methoden der In situ- und Operando-Charakterisierung, kinetische Studien und neuartige Reaktoren. Dabei adressieren wir eine Multiskalenmodellierung auf der Grund-lage theoretischer Berechnungen (Dichtefunktionaltheorie) in Kombination mit den Experimenten. Auf diese Weise wollen wir Deskriptoren für aktivere und selektivere Katalysatorzu-stände und Reaktionsbedingungen erarbeiten, wobei die in der e-HP gewonnenen Informatio-nen die systematische Entwicklung effizienter Katalysatoren für die t-HP vorantreiben können und umgekehrt.
HyPerCat besteht aus acht Forschungsteams des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Technischen Universität Berlin (TUB) und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.
Im Juli 2026 besuchte Prof. Ya-Huei (Cathy) Chin von der University of Toronto, Kanada das IKFT und stellte die – für HyPerCat hochrelevanten – Arbeiten ihrer Gruppe zu gemeinsamen Konzepten von Thermo- und Elektrokatalyse in einem Seminarvortrag vor. Im Anschluss and den Vortrag hatten die HyPerCat Doktorierenden Gelegenheit, sich mit ihr bei einem Kaffee auszutauschen. Zudem besichtigte Prof. Chin auch die katalytischen Testanlagen mehrerer HyPerCat TPs.
Im Rahmen der Maßnahmen für Nachwuchswissenschaftler nahmen die HyPerCat Doktorierenden an einem Kurs zum Wissenschaftlichen Schreiben teil.
Das bereits 21. Nordic Symposium on Catalysis fand von 8.-10. Juni 2026 in Göteborg in Schweden statt. Ananya Mohanty aus TP3 präsentierte dort ihre HyPerCat-Ergebnisse in einem Vortrag und konnte die Gelegenheit zum fachlichen Austausch mit anderen Wissenschaftlern gut nutzen.