Aufgabengebiet

Die Aufgaben umfassen wissenschaftliche Dienstleistungen im o. g. Projekt. Außerhalb der Dienstaufgaben besteht Gelegenheit zur wissenschaftlichen Weiterbildung. Es besteht die Möglichkeit, außerhalb der Dienstaufgaben eine Promotion zu verfolgen.

Das im Rahmen des ERC Consolitator Grant 2022 eingeworbene fünfjährige Projekt „BioValCat“ (Enhanced Biomass Valorisation by Engineering of Polyoxometalate Catalysts) hat zum Ziel, durch die Entwicklung innovativer Polyoxometallat-Katalysator-Lösungsmittel-Systeme für aerobe und anaerobe Anwendungen eine 100%ige Kohlenstoffeffizienz aus komplexer Biomasse zu ermöglichen und diese zu einer innovativen und breit anwendbaren Prozesstechnologie zu entwickeln.

Die Manipulation molekularer Katalysatoren wie POMs in Lösung durch Änderung der Lösungsmitteleigenschaften und der Gasatmosphäre stellt ein neues Verfahren für die katalysierte Biomasseverwertung dar. Das Projekt BioValCat zielt darauf ab, diese Technologie zu einem industriell nutzbaren Biomasseverwertungsprozess zu entwickeln, indem die Grundlagen für einen skalierbaren, sicheren und wirtschaftlichen Prozess zur Oxidation von Biomasse zu wertvollen Carbonsäureestern geschaffen werden.

Ein besonderer Schwerpunkt der ausgeschriebenen Stelle liegt auf der Untersuchung eines erweiterten Edukt- und Produktumfangs für die selektive Oxidation von Biomasse in kurzkettigen polaren Lösungsmitteln. Der bisherige Fokus auf lignocellulotische Biomasse soll auf marine Biomasse, beispielsweise Chitin, Chitosan und Substrate mit hohem Proteingehalt, erweitert werden. Zudem sollen organische Dicarbonsäuren wie Maleinsäure und Bernsteinsäure als hochwertige Zielprodukte detailliert untersucht werden.

Diese Stelle ist für Mitarbeitende mit einem abgeschlossenen Hochschulstudium (ohne Promotion) in Anorganischer Chemie, Angewandter Chemie, Molecular Science oder der Technischen Chemie zu besetzen. Hierbei sind explizit auch Bewerbungen von Absolvent:innen einer Fachhochschule erwünscht.

Bewerbungsschluss: 05.07.2026

Ansprechpersonen: Prof. Dr.-Ing. Jakob Albert (jakob.albert"AT"uni-hamburg.de), Dr.-Ing. Dorothea Voß (dorothea.voss"AT"uni-hamburg.de)

Stellenausschreibung (PDF)

Ausgelegt für: Bachelor- /Masterarbeit, Forschungspraktikum
Schwerpunkte: Anorganische Chemie
Dauer/Beginn: Nach Absprache

Beschreibung:

Um einen Beitrag zum Schutz der Welt vor dem Klimawandel und zur Verringerung unserer Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu leisten, müssen zunächst neue Lösungen entwickelt werden. In unserer Gruppe arbeiten wir an der Entwicklung neuer anorganischer Katalysatoren, die den Übergang zu einer nachhaltigen chemischen Industrie unterstützen.
Unsere Forschung konzentriert sich auf Polyoxometallate (POMs), Metall-Sauerstoff-Cluster, die für ihre einstellbare Azidität, ihre Redox-Eigenschaften und ihre strukturelle Vielseitigkeit bekannt sind. Diese Moleküle sind vielversprechende Kandidaten für die Oxidation von Biomasse zu wertvollen Plattformchemikalien, die wichtige Bausteine für eine grünere Zukunft sind.
In diesem Projekt werden Sie:
• verschiedene Arten von POMs mit unterschiedlichen Heteroelementen synthetisieren
• ihre Säure und ihr Redoxpotenzial systematisch untersuchen
• Methoden der anorganischen Synthese und molekularen Charakterisierung erlernen und anwenden (z. B. NMR, IR, UV/Vis, TGA, ICP-OES usw.)
• direkt zu einem bedeutenden wissenschaftlichen Ziel innerhalb des BioValCat-Projekts beitragen
Sie werden Teil eines kooperativen und motivierten Teams sein. Die von Ihnen synthetisierten Verbindungen werden nicht einfach im Regal stehen, sondern eine Schlüsselrolle in realen katalytischen Anwendungen spielen, die darauf abzielen, unsere Abhängigkeit von fossilen Ressourcen zu verringern.

Anforderungen:
• Interesse an anorganischer Chemie und molekularer Synthese
• Gute Englischkenntnisse
• Hohe Begeisterungsfähigkeit, Motivation und Teamgeist

Ansprechpartner:

Pegah Saedi
Office: TMC A203
E-Mail: Pegah.saedi"AT"uni-hamburg.deTel.: +49 40 42838-6003

Dr. Maximilian J. Poller
Office: TMC D29
E-Mail: maximilian.poller"AT"uni-hamburg.de
Tel.: +49 40 42838-3172

Ausgelegt für: Masterarbeit
Schwerpunkte: Anorganische Chemie
Dauer/Beginn: 6 Monate / 2025

Forschungsschwerpunkt:
Untersuchung von Polyoxometallaten (POMs) als innovative Katalysatoren für die Desoxygenierung von Biomasse-Derivaten - Vergleichende Untersuchung verschiedener POM-Strukturen, einschließlich verschiedener Heteroatome, Kationen und Addenda-Metalle, in katalytischen Reaktionen - Anwendung von POMs in der Modellreaktion zur Umwandlung von 1,2-Hexandiol in 1-Hexen durch katalytische Desoxydehydrierung (DODH)

Projektbeschreibung:
Die Umwandlung von Biomasse in wertvolle Chemikalien wird oft durch ihre komplexe, polyhydroxylierte Polymerstruktur behindert. Um nachhaltige chemische Prozesse voranzutreiben, konzentriert sich diese Arbeit auf die Erforschung alternativer Katalysatoren für Desoxygenierungsreaktionen. Konkret untersucht das Projekt die Verwendung von Polyoxometallaten (POMs) – Sauerstoff-Metall-Clustern, die traditionell in der Oxidations- und Säurekatalyse eingesetzt werden – als potenzielle Katalysatoren für die DODH-Reaktion. Diese POMs können durch Variation von Heteroatomen, Metallen und Trägerkationen chemisch abgestimmt werden und bieten spannende Möglichkeiten für eine umweltfreundliche Katalyse unter milden Bedingungen. Sie begleiten die Entwicklung und Erprobung dieser neuartigen Katalysatoren, charakterisieren ihre Strukturen und Eigenschaften und bewerten ihre Leistung in der DODH-Reaktion. Ziel ist es, Katalysatoren mit hoher Aktivität, Selektivität und Recyclingfähigkeit zu identifizieren und damit zu nachhaltigen Verwertungswegen für Biomasse beizutragen.

Ihr Profil:
Studium der Verfahrenstechnik, Chemieingenieurwesen, Chemie oder einer verwandten Fachrichtung – Starkes Interesse an Katalyse, Reaktionstechnik und grüner Chemie – Kenntnisse in anorganischer Chemie, Katalyse – Praktische und handwerkliche Fähigkeiten für die Arbeit mit chemischer Synthese und Tests – Gute Organisationsfähigkeit, gute analytische Fähigkeiten und Fähigkeit zum selbstständigen Arbeiten.

Was wir bieten:
Beteiligung an Spitzenforschung im Bereich nachhaltige Chemie und Biomasseverwertung - Praktische Erfahrung in der Katalysatorsynthese, Charakterisierung und Leistungsprüfung - Zusammenarbeit in einem interdisziplinären Team aus Chemikern und Ingenieuren - Flexible Projektorganisation, die auf Ihre Bedürfnisse und Ihren akademischen Zeitplan zugeschnitten ist Wenn Sie sich für innovative Katalyse und nachhaltige chemische Prozesse begeistern, freuen wir uns auf Ihre Bewerbung! Bitte erstellen Sie einen Lebenslauf und ein Motivationsschreiben, in dem Sie Ihre relevanten Fähigkeiten und Ihr Interesse an diesem Projekt hervorheben.
Für weitere Informationen oder spezifische Beratung stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

Ansprechpartner:

Dr. Maximilian J. Poller
Office: TMC D29
E-Mail: maximilian.poller"AT"uni-hamburg.de
Tel.: +49 40 42838-3172

Ausgelegt für: Bachelor- /Masterarbeit, Forschungspraktikum
Schwerpunkte: Technische Chemie
Dauer/Beginn: Nach Absprache

Beschreibung:

Durch den rasanten Anstieg der Weltbevölkerung fallen vermehrt Abfälle an, wobei einer dieser Abfälle Biomasse darstellt. Die Nachhaltige Verwendung von Biomasse-Abfällen kann somit zum Schutz der Welt vor dem Klimawandel und das effizientere Nutzen von Rohstoffen dienen. Die Forschung zur Umwandlung von Biomasse in weit genutzte Chemikalien (Plattformchemikalien) stellt einen Weg zur Reduktion von Abfällen dar.

Im Zuge des Projektes BioValCat (Enhanced Biomass Valorisation by Engineering of Polyoxometalate Catalysts) werden Wege zur Umsetzung von Biomasse mit Hilfe von POM-Katalysatoren (Polyoxometallaten) zu Milch- bzw. Ameisensäure erforscht.

In diesem Teilprojekt geht es um die Umsetzung von Biomasse zu Milchsäure unter der Verwendung von POMs unter anaeroben Bedingungen. Dabei erhalten Sie Einblicke in die unterschiedlichsten Bereiche der Chemie. Sie werden dabei im Zuge des Projektes die folgenden Themen an unterschiedlichen Scale-up Anlagen bearbeiten:

·         Reaktionstechnische Untersuchung der Katalysator Performance und der damit einhergehenden Beeinflussung des Reaktionsmechanismus
·         Optimierung der Reaktionsbedingungen
·         Anwendung analytischer Methoden, wie NMR, CHNS-O, ICP-OES, HPLC, GC, TGA usw.
·         direkt zu einem bedeutenden wissenschaftlichen Ziel innerhalb des BioValCat-Projekts beitragen

Sie werden Teil eines kooperativen und motivierten Teams sein, in welchem Ihre Forschung eine relevante Rolle zum weiteren Fortschritt in der Arbeitsgruppe führen wird.

Anforderungen:

·         Interesse an technischer und anorganischer Chemie
·         Gute Englischkenntnisse
·         Hohe Begeisterungsfähigkeit, Motivation und Teamgeist

Kontakt:

Elisabeth Hundt
E-Mail: elisabeth.hundt"AT"chemie.uni-hamburg.de
Tel.: +49 40 42838-6047

Ausgelegt für: Bachelor- / Masterarbeit, Forschungspraktikum
Schwerpunkte: Technische Chemie
Beginn: nach Absprache

Forschungsschwerpunkt:
Optimierung gleichgewichtslimitierter Veresterungen mit Heteropolysäuren in zweiphasigen SNISMs-Systemen.

Projektbeschreibung:
Die Effizienz chemischer Synthesen wird maßgeblich durch das Zusammenspiel von Katalysator und Reaktionsmedium bestimmt. In der homogenen Katalyse sind eine hohe Substratlöslichkeit, schnelle Kinetik, hohe Ausbeuten sowie die Recyclingfähigkeit von Lösungsmittel und Katalysator besonders wichtig. Das Erreichen dieser Ziele trägt zu einer nachhaltigeren Chemie bei.

Im DFG-geförderten Projekt SNISMs (Strongly Non-Ideal Solvent Mixtures) werden Veresterungen als gleichgewichtslimitierte Modellreaktionen untersucht. Ziel des Projekts ist es, die Gleichgewichtslage der Reaktion durch verschiedene Additive zu verschieben und dadurch die Produktausbeute zu erhöhen. Durch den Einsatz von Heteropolysäuren (HPA) als Katalysatoren können die Reaktionen unter milden Bedingungen durchgeführt werden.

Im bisherigen Projektverlauf wurden in einphasigen Systemen bereits erste Erfolge erzielt. Im Rahmen der ausgeschriebenen Arbeit soll das Projekt auf zweiphasige Systeme erweitert werden. Dadurch kann das Gleichgewicht weiter auf die Produktseite verschoben und eine direkte Abtrennung von Produkt und Katalysator ermöglicht werden. Für die Modellreaktionen von Ethanol mit Ameisen- und/oder Essigsäure sollen die Gleichgewichtsausbeute verbessert sowie die Rezyklierbarkeit von HPA-Katalysator und Lösungsmittelsystem systematisch untersucht werden.

In diesem Projekt wirst du:
Veresterungen an der 4-fach-Glasanlage durchführen und verschiedene SNISMs-Additive testen, die zu zweiphasigen Systemen führen – Die Gleichgewichtslage und Reaktionskinetik mittels ¹H-NMR ermitteln – Verschiedene Analytikmethoden zur Katalysatorcharakterisierung anwenden, z. B. NMR, IR, Raman, TGA und ICP-OES – Die Separation von Katalysator, Produkt und Lösungsmittel mittels Extraktion und Membranfiltration durchführen – Die Rezyklierbarkeit von Katalysator und Lösungsmittel prüfen.

Ihr Profil:
Interesse an grundlegender Forschung in der Technischen Chemie – Kenntnisse in NMR-Spektroskopie – Motivation, sorgfältiges Arbeiten und Interesse an nachhaltiger Katalyse und Reaktionstechnik.

Was wir bieten:
Mitarbeit in einem kooperativen und motivierten Forschungsteam – Praktische Erfahrung in Veresterungsreaktionen, Katalyse und moderner Analytik – Einblicke in nachhaltige chemische Prozesse und Lösungsmittelsysteme – Die Möglichkeit, einen wichtigen Beitrag zum Gelingen des DFG-Projekts SNISMs zu leisten.

Stellenausschreibung

Ansprechpartner:

Lasse Prawitt
Büro: TMC C126a
E-Mail: lasse.prawitt"AT"uni-hamburg.de

Dr. Maximilian J. Poller
Büro: TMC B119
E-Mail: maximilian.poller"AT"uni-hamburg.de

Ausgelegt für: Forschungspraktikum
Schwerpunkte: Technische Chemie
Dauer/Beginn: Individuelle Absprache

Forschungsschwerpunkt:
Entwicklung von kohlenstoffnanoröhrenbasierten (CNT) Katalysatoren zur Aufwertung von Glycerin in SMART-Reaktorsystemen. Funktionalisierung von CNT-beschichteten Katalysatorträgern mit aktiven Metallen wie Ruthenium (Ru) und Kupfer (Cu) zur Verbesserung der katalytischen Aktivität und Selektivität bei der Hydrierung von Glycerin zu 1,2-Propandiol.

Projektbeschreibung:
Dieses Projekt ist Teil des Sonderforschungsbereichs SMART Reactors, an dem mehrere wissenschaftliche Einrichtungen beteiligt sind, darunter die Technische Universität Hamburg, die Universität Hamburg, die Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg sowie das Helmholtz-Zentrum Hereon. Ziel des Projekts ist die Entwicklung innovativer Reaktorkonzepte für eine nachhaltige Biomasseverwertung. Im Mittelpunkt steht die Umwandlung des bei der Biodieselproduktion anfallenden Nebenprodukts Glycerin in die wertvolle Plattformchemikalie 1,2-Propandiol durch katalytische Hydrogenolyse. Hierfür werden CNT-beschichtete Katalysatorträger entwickelt, funktionalisiert und hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit untersucht. Sie unterstützen die Entwicklung und Optimierung der Katalysatorsysteme, führen Metallimprägnierungen und Beschichtungen durch, arbeiten mit modernen Laboranlagen wie Dip-Coating- und elektrochemischen Abscheidungssystemen und bewerten Stabilität sowie katalytische Leistung der hergestellten Strukturen. Die Charakterisierung erfolgt mit modernen analytischen Methoden wie SEM, XRF, ICP-OES, HPLC oder NMR.

Ihr Profil:
Laufendes Studium der Chemie, Materialwissenschaften, Chemieingenieurwesen, Nanotechnologie oder einer verwandten Fachrichtung – Gute bis sehr gute Englischkenntnisse, Deutschkenntnisse sind von Vorteil – Hohe Motivation, Eigeninitiative und Teamfähigkeit – Interesse an Katalyse, Materialentwicklung und nachhaltigen chemischen Prozessen.

Was wir bieten:
Mitarbeit in einem interdisziplinären Forschungsprojekt im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SMART Reactors – Praktische Erfahrung in der Entwicklung und Charakterisierung moderner Katalysatorsysteme – Arbeit mit innovativen Beschichtungs- und Analysetechniken – Einblicke in aktuelle Forschung zur nachhaltigen Biomasseverwertung – Mitarbeit in einem modernen und internationalen Forschungsumfeld. Wenn Sie Interesse an anwendungsnaher Forschung und innovativen Katalysatormaterialien haben, freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme.

Stellenausschreibung

Ansprechpartnerin:

Mahsa Mohammadi
Office: TMC D135
E-Mail: mahsa.mohammadi.bidhendi"AT"uni-hamburg.de
Tel.: +49 40 42838-6003