Beschreibung der Beschaffung
Als eines von 19 Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft beschäftigt das HZB rund 1.100 Mitarbeiter - davon zirka 800 in Berlin-Wannsee und 300 in Berlin-Adlershof – und verfügt über einen Gesamthaushalt von zirka 110 Millionen Euro. Das HZB arbeitet eng mit den Universitäten und Fachhochschulen in Berlin-Brandenburg zusammen. Das Helmholz-Zentrum Berlin (HZB) baut gemeinsam mit dem Fritz-Haber-Institut (FHI), dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (CEC) und in enger Zusammenarbeit mit der Industrie im Technologiepark Berlin-Adlershof die Forschungsplattform für Katalyse „CatLab“ auf.
Dieses langfristig angelegte Aufbauprojekt bildet den Kern eines neuen Forschungsschwerpunkts am HZB und verfolgt das Ziel, neuartige katalytische Systeme auf Basis von Dünnschicht- und Nanotechnologie für die Erzeugung, den Transport und die Speicherung von grünem Wasserstoff zu entwickeln.
CatLab soll eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und Industrie schlagen und wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Zur zielgerichteten Optimierung von Katalysatorsystemen für elektrochemische Energiespeichersysteme sowie Umwandlungsverfahren von klimaschädlichen Gasen ist ein detailliertes Verständnis der Wechselwirkungen und Prozesse an Katalysatoren erforderlich. Die Entwicklung des Verständnisses erfordert Abbildungsverfahren, die es erlauben, Katalysatoroberflächen unter realistischen Umgebungsbedingungen (in situ) oder sogar im laufenden Betrieb (operando) zu studieren, mit hervorragender Orts- und Zeitauflösung. Hier fügt sich Rasterkraftmikroskopie in idealer Weise ein, da einerseits Messungen in verschiedenen gasförmigen oder flüssigen Medien durchgeführt werden können und andererseits eine Auswahl von Abbildungsmodalitäten bereitsteht, die es auch erlauben, chemische und physikalische Eigenschaften zu erfassen. Insbesondere wird ein Rasterkraftmikroskop benötigt, das es ermöglicht, elektrische und elektrochemische Oberflächeneigenschaften von Katalysatoren mit nano-skaliger Ortsauflösung abzubilden, entweder in situ oder operando. Unter anderem ist die elektrische Leitfahigkeit von Interesse, die lokale Variationen aufweisen kann, etwa bedingt durch Adsorbate oder Heterogenitäten des Katalysatormaterials. Um die zeitlichen Änderungen der Morphologie von Katalysatoren in Abhängigkeit der elektrochemischen Behandlung erfassen zu können, ist ferner eine Kombination von hochauflösender Abbildung mit hohen Scanraten erforderlich, so dass sozusagen ein Film der dynamischen Oberflächenprozesse aufgenommen werden kann.