Christian Schüler

Christian Schüler, M.Sc.

Lehrstuhl I für Technische Chemie
Technische Universität München
Lichtenbergstr. 4
D-85747 Garching
Germany

Raum: CH 36304
Tel.:   +49 (89) 289 13508
Fax:   +49 (89) 289 13513
Email: chris.schueler(at)ch.tum.de

Werdegang

2005	Abitur am Gymnasium Bad Aibling
Okt. 2006 – Dez. 2012	Studium des Chemie-Ingenieurwesens an der Technischen Universität München
Feb. 2013 – Dez. 2017	Promotion am Lehrstuhl I für Technische Chemie an der Technischen Universität München

Forschungsprojekt

Optimierung der Struktur von Katalysatoren sowie von Festbettreaktoren

Der ständig steigende Ausstoß von Treibhausgasen und der daraus entstehende Treibhauseffekt macht es notwendig Wege und Methoden zu finden, um diese Treibhausgase nicht weiter in die Atmosphäre zu leiten. Unter den Treibhausgasen spielt besonders CO₂ eine wichtige Rolle, welches in großen Mengen als Nebenprodukt in vielen Industrien anfällt. Durch eine geeignete Umsetzung kann CO₂ für eine Reihe von Anwendungen genutzt werden, beispielsweise als Ausgangspunkt für einen chemischen Energiespeicher. Hierzu wird das CO₂ mit Hilfe von Edelmetall- und Metallkatalysatoren zu CH₄ umgesetzt.

Ein wichtiger Faktor bei der Verbesserung von Katalysatoren ist ihre Porenstruktur. Porenstrukturen, wie sie in Trägermaterialien für industriell eingesetzte Katalysatoren vorliegen, haben einen entscheidenden Einfluss auf den Umsatz und die Selektivität. Bei der Modellierung und Optimierung wird zwischen den verschiedenen Porenarten unterschieden. So dienen beispielsweise Makroporen (>50nm) als Transportkanäle durch den Träger hindurch, während ein großer Teil der aktiven Zentren sich in den Mikroporen (<2nm) befinden kann. Das Verhältnis zwischen den verschiedenen Porenarten dient somit als ein Ausgangspunkt zur Optimierung. Daher bildet die Modellierung der Porenstrukturen die Grundlage, um die Anforderungen an poröse Trägermaterialen, insbesondere bei der Durchführung von stark exothermen Reaktionen, detailliert beschreiben zu können. Neben der Porenstruktur spielt aber auch die Verteilung der aktiven Komponente eine entscheidende Rolle (strukturierte Katalysatoren).

Heterogen-katalysierte Gasphasenreaktionen werden in Festbettreaktoren durchgeführt, in denen der Katalysator in der Regel als lose Schüttung vorliegt. Spricht man von strukturierte Reaktoren, wird hiermit die Anordnung von Katalysatoren unterschiedlicher Art verstanden. Die Katalysatoren unterscheiden sich grob in Aktivität und Stabilität; häufig spielt noch die Selektivität bei der katalytischen Umsetzung eine entscheidende Rolle. Die Variation dieser Größen allein spiegeln eine Vielfalt an Möglichkeiten zur Anordnung in Festbettreaktoren wieder. Der Einfluss verschiedener Strukturen im Reaktor auf die Reaktionsführung von stark exothermen Reaktoren soll untersucht werden.

Veröffentlichungen

C. Schüler, O. Hinrichsen, Entwicklung eines optisch zugänglichen Reaktors zur Thermographiemessung in einer Katalysatorschüttung, Chem. Ing. Tech., 2016, 88(11), 1693-1702.

C. Schüler, F. Betzenbichler, C. Drescher and O. Hinrichsen, The preparation of Ni/SiO₂ catalysts via chemical vapor deposition in a fluidized-bed reactor, submitted

Holger Marschall, Korbinian Hinterberger, Christian Schüler, Florian Habla, Olaf Hinrichsen, Numerical simulation of species transfer across fluid interfaces in free-surface flows using OpenFOAM, Chemical Engineering Science, Volume 78, 20 August 2012, Pages 111-127.

Konferenzbeiträge

Poster:

C. Schüler, O. Hinrichsen
Preparation of Carbon-enhanced Nickel Catalyst for the CO₂ Methanation Reaction in a Fluidized Bed 
50. Jahrestreffen Deutscher Katalytiker 2017, Weimar

C. Schüler, V. Berova and O. Hinrichsen
Synthesis of Highly Dispersed Ni Supported on SiO₂ via Chemical Vapor Deposition
16th International Congress on Catalysis 2016, Beijing

C. Schüler, O. Hinrichsen
Preparation of Bimetallic Nickel Catalysts for CO₂ Methanation via Chemical Vapor Deposition
49. Jahrestreffen Deutscher Katalytiker 2016, Weimar 

C. Schüler, O. Hinrichsen
Preparation of Highly Active, Silica Supported Low Loaded Nickel Catalysts for CO₂ Methanation in a Fluidized Bed
48. Jahrestreffen Deutscher Katalytiker 2015, Weimar

C. Schüler, O. Hinrichsen
Preparation of Highly Active, Silica Supported Low Loaded Nickel Catalysts for CO2 Methanation in a Fluidized Bed
European Symposium on Chemical Reaction Engineering 2015, Fürstenfeldbruck