Thiel Award 2025 für Jonathan Mauß
Die beste Publikation eines Nachwuchswissenschaftlers des vergangenen Jahres zeigt eine potenziell nachhaltige Route zur Benzolproduktion auf.
Der Thiel Award 2025 des Max-Planck-Institut für Kohlenforschung für die beste Publikation des wissenschaftlichen Nachwuchses geht an Jonathan Mauß. Ausgezeichnet wird seine Arbeit zur katalytischen Umwandlung von Acetylen zu aromatischen Verbindungen wie Benzol – eine Reaktion, die seit langem von großem Interesse für Chemie und Industrie ist.
Ausgangspunkt der Forschung des Doktoranden aus der Heterogenen Katalyse war die Frage, wie sich verdichtetes Acetylen in der Gasphase bei moderaten Temperaturen effizient zu Benzol umwandeln lässt. Aromatische Grundstoffe wie Benzol, welche bisher vorherrschend aus fossilen Quellen gewonnen werden, stellen eine wichtige Basis für viele Materialien - von Kunststoffen bis hin zu Pharmawirkstoffen - dar. Ein nachhaltiger Ansatz könnte darin bestehen, Acetylen künftig aus Biomethan zu gewinnen und daraus gezielt aromatische Grundstoffe herzustellen.
Die experimentelle Umsetzung gestaltete sich anspruchsvoll: Hochreaktives Acetylen muss kontrolliert unter Druck umgesetzt werden, während die eingesetzten Katalysatoren äußerst empfindlich auf Luftfeuchtigkeit reagieren. Hierzu immobilisierte Mauß unter Schutzgas Niobpentachlorid auf mesoporösem Silicagel. Er konnte nachweisen, dass sich unter Gasphasenkontakt auf der Oberfläche ein aktiver, niedrigvalenter Niob-Katalysator bildete, der die direkte Umwandlung von Acetylen zu Benzol ermöglichte. Mit diesem Ansatz konnte die Aktivität bisher bekannter Katalysatoren um etwa das Zwanzigfache gesteigert werden.
In den Augen der Jury war neben der anspruchsvollen experimentellen Umsetzung auch die enge Zusammenarbeit mit mehreren Arbeitsgruppen zur Durchführung komplexer Analysemethoden wie der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR), Massenspektrometrie (MS), Röntgenphotoelektronen- (XPS) sowie Röntgenemissionsspektroskopie (XES) hervorzuheben. Im gemeinsamen Zusammenspiel gelang es Mauß, tiefere Einblicke in den Ablauf der Reaktion gewinnen und die zentralen Eigenschaften des Katalysators zu identifizieren und gezielt zu verbessern. Die mit dem Thiel Award 2025 ausgezeichnete Publikation: „A Heterogenized Molecular Catalyst for the Gas-Phase Cyclotrimerization of Acetylene to Benzene“ erschien im Journal of the American Chemical Society.
