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 Forschungsgruppenleitern.

Praktische Hilfe für das Mülheimer Gesundheits- und Rettungswesen

Das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung produziert Hand-Desinfektionsmittel

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Sprit aus Stiel und Stängel

Biokraftstoffe der zweiten Generation könnten den Teller-Tank-Konflikt lösen. Denn für diese werden nicht eigens Energiepflanzen auf Ackerflächen angebaut, die dann nicht mehr für die Nahrungsmittelproduktion zur Verfügung stehen. Weltweit arbeiten Forschende daran, sie wirtschaftlich konkurrenzfähig zu machen – und emissionsärmer

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Entstehung des Lebens in der Tiefsee nachvollzogen

Wasserstoff als Treibstoff und Kohlendioxid könnten als Bausteine für die Entstehung des Lebens gedient haben

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Nanokeramik aus der Kugelmühle

Winzige Korundpartikel für Autokatalysatoren oder besonders stabile Keramiken lassen sich verblüffend einfach erzeugen

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Stoff für erhellende Diagnosen

In der Krebs-Diagnostik setzen Ärzte schon heute oft auf die Positronen-Emissions-Tomographie. Um die Methode auch bei anderen Krankheiten anwenden zu können, brauchen sie jedoch geeignete Tracer-Substanzen wie radioaktives Fluor-18.

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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.

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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

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung arbeiten an neuen Methoden der Computerchemie, mit deren Hilfe es möglich ist, die schwachen Van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen Molekülen mit hoher Genauigkeit zu berechnen. In einer Reihe von Studien konnten sie zeigen, wie wichtig die Feinheiten intermolekularer Wechselwirkungen für das Verständnis komplexer 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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Neue Möglichkeiten der Treibstoffproduktion aus unkonventionellen Ausgangsstoffen durch 3D-Bildgebung auf Nanaoskala

2017 Duyckaerts, Nicolas; Jeske, Kai; Schüth, Ferdi; Prieto, Gonzalo*

Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Ein vor fast 100 Jahren am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung entwickeltes Verfahren erfährt durch neue Erkenntnisse und den Einsatz von 3D-Bildgebungsverfahren auf Nanoebene beim Katalysatordesign eine Renaissance: die Fischer-Tropsch-Synthese. Mit ihr lässt sich in einem einzigen Schritt durch ein Tandemkatalyse-Verfahren und speziell zugeschnittene Katalysatoren auch aus unkonventionellen Einsatzstoffen eine ungeahnt hohe Ausbeute an wachsfreien flüssigen Kohlenwasserstoffen generieren.

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Auf dem Weg zu sicheren chemischen Reaktionen: Die Cyanwasserstoff-freie Hydrocyanierung durch „Shuttle-Katalyse“

2016 Willems, Suzanne; Morandi, Bill

Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Die Entwicklung von sicheren chemischen Reaktionen ist eine zentrale Herausforderung für eine umweltfreundliche chemische Industrie. Unlängst haben wir ein neues Katalysekonzept, die Shuttle-Katalyse, vorgestellt, das eine sichere Hydrocyanierung ermöglicht, da hochgiftiger und flüchtiger Cyanwasserstoff vermieden werden kann. Dieser Prozess ermöglicht die gegenseitige Umwandlung von synthetisch relevanten Nitrilen und Alkenen und soll dazu inspirieren, neue Transferreaktionen zu entwickeln, bei denen sich gefährliche Reagenzien in Laborversuchen substituieren lassen.

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Fluor hat die Fähigkeit, Moleküleigenschaften zu verbessern. Fluor kann Moleküle wie in Teflon stabiler, oder aus einem schlechten Medikament ein besseres machen. Doch der Einbau von Fluor in komplexe organische Moleküle ist schwierig. Die Abteilung für organische Synthese möchte das Isotop des Fluor 18F in neue Moleküle für die Medizindiagnostik einzuführen. Ziel ist es, einen erweiterten Baukasten an nützlichen Molekülen für das bildgebende Verfahren der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) zu entwickeln. PET besitzt ein großes Potenzial für die Diagnose vieler Krankheiten.

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