Max-Planck-Institut für Kohlenforschung

Max-Planck-Institut für Kohlenforschung

Das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr ist mit über hundert Jahren eines der ältesten Institute der Max-Planck-Gesellschaft. Aus dem Institut sind immer wieder wichtige technologische Impulse hervorgegangen, so die Fischer-Tropsch-Synthese zur Herstellung von Kraftstoffen aus Kohle oder die Ziegler-Katalysatoren zur Herstellung der wichtigsten Massenkunststoffe. Heute konzentrieren sich die Aktivitäten des Instituts auf die Erforschung energie- und ressourcenschonender chemischer Umwandlungen, wobei die Katalyse in all ihren Facetten im Zentrum der Arbeiten steht. Ziel der Forscher ist die Entwicklung neuer, maßgeschneiderter Katalysatoren – Hilfsstoffe, die chemische Reaktionen beschleunigen, ohne sich selbst zu verbrauchen. Mithilfe von Katalysatoren lassen sich kompliziert gebaute Naturstoffe oder medizinische Wirkstoffe effizient synthetisieren, oder aber Biomasse in Treibstoffe und wichtige Basischemikalien umwandeln.

Kontakt

Kaiser-Wilhelm-Platz 1
45470 Mülheim an der Ruhr
Telefon: +49 208 306-1
Fax: +49 208 306-2989

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS on Reactive Structure Analysis for Chemical Reactions

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und in den Forschungsgruppen.

Von rechts hält eine Hand einen Rundkolben aus Glas ins Bild. Der Kolben enthält eine gelbliche Flüssigkeit und einen bräunliches grobkörniges Pulver, das sich am Boden abgesetzt hat.

Das Max-Planck-Cardiff Centre Funcat schafft Grundlagen für die systematische Entwicklung von chemischen Reaktionsbeschleunigern

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Nach pandemiebedingter Pause konnte das Nobelpreisträger-Symposium in Lindau in diesem Jahr wieder vor Ort stattfinden

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Zwölf Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler freuen sich über hohe Fördergelder

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Neues Verfahren ermöglicht einfache Tritium Markierung und könnte Mehrwert bei der Arzneimittelkandidatenentwicklung bieten

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Die Nobelpreise an Klaus Hasselmann und Benjamin List wurden 2021 im Harnack-Haus in  Berlin verliehen 

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Biokraftstoffe der zweiten Generation könnten den Tank-Teller-Konflikt lösen. Denn für sie werden nicht eigens Energiepflanzen auf Ackerflächen angebaut, die dann nicht mehr für die Nahrungsmittelproduktion verfügbar sind. Weltweit arbeiten Forschende, unter ihnen auch Ferdi Schüth, Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, und Walter Leitner, Direktor am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion, daran, Biotreibstoffe wirtschaftlich konkurrenzfähig zu machen – und emissionsärmer.

In der Krebsdiagnostik setzen Ärzte schon heute häufig auf die Positronen-Emissions-Tomografie, kurz PET. Um die Methode auch bei anderen Krankheiten anwenden zu können, brauchen sie jedoch geeignete Tracer-Substanzen mit radioaktivem Fluor-18 – eine Herausforderung für Tobias Ritter und sein Team am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr. Die Chemiker suchen nach Wegen, vielfältige Moleküle mit Fluor-18 zu versehen und so die Möglichkeiten der Mediziner zu erweitern.

Mit der Entdeckung, dass sich auch kleine organische Moleküle hervorragend als Katalysatoren eignen, gehört Ben List, Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, zu den Pionieren eines neuen Forschungsfeldes in der Chemie. Mindestens ebenso geprägt wurde sein Leben jedoch von einem einschneidenden Urlaubserlebnis.

Im Jahr 1925 entdeckten Franz Fischer und Hans Tropsch am Kaiser-Wilhelm-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr, wie man Kohle in Benzin verwandelt. Heute erlebt die Fischer-Tropsch-Synthese eine Renaissance, denn sie veredelt längst nicht nur Kohle. Auch Erdgas, Biomasse und sogar Hausmüll lassen sich damit zur Treibstofferzeugung nutzen.

Kreativität ist in der Forschung genauso gefragt wie in der Musik. Nuno Maulide besitzt davon reichlich: Der Chemiker entwickelt am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr nicht nur originelle Synthesewege für schwer zugängliche organische Verbindungen, er beeindruckt auch immer wieder mit seinen Konzerten am Klavier.

Hausmeister*in in Vollzeit

Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr 6. März 2024

Kugelmühlen als katalytische Reaktoren: Die Ammoniaksynthese bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck

2022 Ferdi Schüth

Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Der Einsatz mechanischer Energie ist eine neue Art, chemische Reaktionen zu beschleunigen oder in neue Richtungen zu lenken. Die Ammoniaksynthese benötigt normalerweise 400-500°C und Drucke von 200-300 bar, aber kann unter Vermahlung in einer Kugelmühle bereits bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck ablaufen, selbst wenn die Raten deutlich geringer sind als beim technischen Prozess. Mechanokatalytische Reaktionen sind nicht auf die Ammoniaksynthese beschränkt, sondern wir haben eine ganze Reihe von Reaktionen entdeckt, die durch Einwirkung mechanischer Kräfte beschleunigt werden können.

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Das radioaktive Wasserstoff-Isotop Tritium 3H wird in der Medizinalchemie gern als Markierung für die Entwicklung neuer Pharmazeutika verwendet. Oft wird Tritium mithilfe von heterogenen Katalysatoren in Moleküle eingebaut, die leider häufig ungewollt andere Gruppen in Wirkstoffen zerstören. Wir haben nun ein Verfahren entwickelt, in dem erstmals homogene Katalysatoren für eine Hydrogenolysereaktion an solchen Molekülen benutzt werden können, um diese mit Tritium zu markieren. Sie sind mit anderen Gruppen kompatibel und erwiesen sich als überraschend einfach in der Anwendung. 

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Entwicklung stabiler Nickel-Komplexe eröffnet neue Möglichkeiten für die Nickel-Katalyse

2020 Dr. Josep Cornellà

Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Seit 60 Jahren dient Ni(COD)2 als nützliche Quelle zur Herstellung von Nickelkomplexen für die Industrie, erfordert jedoch eine äußert komplexe Handhabung. Man benötigt Gloveboxen mit Schutzgasatmosphäre oder Schlenk-Techniken, da es sich sofort an der Luft zersetzt und sehr temperaturempfindlich ist. Vor kurzem nun gelang es, eine Serie an Ni(0)-Stilben-Komplexen zu entwickeln, die gegenüber Luft und Temperaturen stabil sind. Die neuen Komplexe eröffnen eine Fülle katalytischer Transformationen und sind ein einfacher, praktischer und vielseitiger Ersatz für Ni(COD)2.

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London Dispersion quantifizieren – so erlauben neue Methoden der Computerchemie die Van-der-Waals-Wechselwirkungen für die Chemie zu nutzen

2019 Giovanni Bistoni und Alexander A. Auer

Chemie Festkörperforschung Informatik Materialwissenschaften

Am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung arbeiten wir an neuen Methoden der Computerchemie, mit denen sich die schwachen Van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen Molekülen mit hoher Genauigkeit berechnen lassen. In einer Reihe von Studien konnten wir zeigen, wie wichtig die Feinheiten intermolekularer Wechselwirkungen für das Verständnis komplexer Strukturen und das Design effizienter Reaktionspfade sind. Unsere Forschungsergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten in der Katalyse, Strukturen und das Design effizienter Reaktionspfade sind. Ihre Forschungsergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten in der Katalyse, der Biochemie und den Materialwissenschaften.

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Hochleistungsorganokatalysatoren: Katalysatoren im parts-per-billion-Bereich

2018 Lindner, Dr. Monika; Bae, Dr. Han Yong; List, Prof. Dr. Benjamin

Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Die aktuelle Forschung am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim hat mit der Entwicklung von neuartigen, äußerst aktiven Organokatalysatoren bedeutende Fortschritte in der organischen Katalyse und chemischen Synthese gemacht. Neu entdeckte Organokatalysatoren katalysieren chemische Reaktionen effizient in extrem geringen Mengen im ppm- und teilweise sogar im ppb-Bereich.

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