Pickering Emulsionen (PEs) sind Emulsionen, die durch harte oder weiche Partikel stabilisiert werden. Die hohe Adsorptionsenergie der Partikel an der Grenzfläche, führt zu einer herausragenden Stabilität dieses Emulsionstyps. Diese Eigenschaft macht PEs zu idealen Kandidaten für den Einsatz als Umgebung in der Grenzflächenkatalyse. In PEs, die für die Grenzflächenkatalyse verwendet werden, befindet sich üblicherweise ein wasserlöslicher Katalysator in den Wassertropfen, die wiederum von der Ölphase umgeben sind, die das Substrat/Produkt enthält. Die Reaktion findet an der Grenzfläche der Tropfen statt. Die große interne Grenzfläche der PEs sorgt dabei für einen hohen Katalysator-Substrat-Kontakt, während der Katalysator selbst in der dispersen Phase geschützt wird. Dies führt zu einer erhöhten Produktausbeute und reduziert den Katalysatorverlust. Insbesondere erlaubt die inhärent hohe Stabilität von PEs die Anwendung von energieeffizienten Separationsstrategien zum Rückhalt des Katalysators und der Extraktion der Produktphase, wie der Membranfiltration. Auch wenn dieses Thema im letzten Jahrzehnt stark an Aufmerksamkeit gewonnen hat, bleibt die Verbindung zwischen der Emulsionsstruktur und dem Prozessverhalten in der Katalyse unklar und es fehlen übergreifende Schlussfolgerungen. Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Emulsionsstruktur von PEs auf ihr Prozessverhalten in der Grenzflächenkatalyse und der Filtration und schlägt basierend auf den Erkenntnissen eine neue verbesserte Emulsionsstruktur vor. Dabei wurde ein Bottom-up-Ansatz verfolgt: Im ersten Schritt wurden die verwendeten Nanopartikel auf Grundlage ihrer Größe, Ladung, Hydrophobizität, Dichte und anderer geometrischer Eigenschaften charakterisiert. Als Modelsystem wurden monodisperse Silikananokugeln (SNs) synthetisiert, um die Berechnung von Werten für die Partikelbelegung und die Größe der Kontaktfläche der Partikel mit den jeweiligen Flüssigkeiten zu ermöglichen. Im zweiten Schritt wurden die Partikel für die Stabilisation von Wasser in 1-Doedecen Emulsionen eingesetzt und eine Verbindung zwischen nano-skaligen Partikeleigenschaften und der mikro-skaligen Emulsionsstruktur hergestellt. Im dritten Schritt wurden die PEs im Bezug auf die Hydroformylierung von 1-Dodecen zu Tridecanal mit Hilfe des Katalysators Rhodium-Sulfoxantphos und der anschließenden Membranfiltration getestet. Das Wissen über die genaue Geometrie der Partikel und der sich daraus ergebenden Emulsionstruktur erlaubt die Entwicklung eines detailierten und quantitativen Models für den Reaktionsprozess. Zuletzt wurde basierend auf den Erkenntnissen eine neue Emulsionsstruktur entworfen, bei der harte, hydrophobe SNs und weiche, hydrophile Mikrogelpartikel (MGs) synergetisch PEs stabilisierten. Die hydrophoben SNs garantieren dabei die Formation und Stabilität von Wasser-in-Öl-Emulsionen, während die MGs als Abstandshalter zwischen den SNs fungieren und so den Katalysator-Substrat-Kontakt verbessern. Diese Erkenntnisse tragen zu einem fundamentalerem Verständnis der Katalyse in PEs bei und schaffen Impulse für weitere Optimierung.