Kombinatorische Katalyse: Implementierung des 128-Kanal-Monolithreaktors in ein Optimierungsverfahren auf Basis Genetischer Algorithmen

Mit dem Einzug von Hochdurchsatztechnologien auch in der Materialforschung wurde seit Ende der 1990er Jahre gleichzeitig an der Entwicklung von komplementärer Planungs-, Optimierungs und Datenbank-Software gearbeitet, welche die ausgeführten Hochdurchsatzexperimente ergänzten beziehungsweise die erfolgreiche Ausnutzung der auf hohen Präparations- und Testraten basierenden Technologien ermöglichen soll. Mit dem 128-Kanal-Monolithreaktor steht ein ausgereiftes, anwendungsorientiertes Hochdurchsatzsystem zur Verfügung. Unter Einsatz monolithischer Wabenkörper, die in ähnlicher Form unter anderem zur katalytischen Abgasreinigung eingesetzt werden und der Möglichkeit einer quantitativen time-on-stream-Auswertung mittels Gaschromatographie und Massenspektrometrie lässt sich ein breites Spektrum an Gasphasenreaktionen untersuchen. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist es, die Möglichkeit zur Implementierung der bestehenden Hochdurchsatztechnologie in eine Optimierungsprozedur auf Basis Genetischer Algorithmen zu evaluieren und das Potential einer solchen Anwendung für eine industrierelevante Multiparameteroptimierung auszuloten.

The 128-channel monolith reactor represents a sophisticated high-throughput technology close to technological needs. The application of monolithic honeycombs (similar to those applied in environmental catalysis) combined with a quantitative time-on-stream analysis (by GC and MS) allows research into a wide range of gas phase reactions. In focus of the presented thesis is the possibility to implement an existing high-throughput technology in an optimisation procedure based on genetic algorithms as well as its combined application within a multi-objective optimisation with an industrial background.