Wissenschaftliche Mitarbeiter am Lehrstuhl Power-to-X Technologien im Bereich der CO2-Elektrolyse mit der Möglichkeit zur Promotion (m/w/d)

Wissenschaftliche Mitarbeiter am Lehrstuhl Power-to-X Technologien im Bereich der CO2-Elektrolyse mit der Möglichkeit zur Promotion (m/w/d)

Wir haben einiges zu bieten: Unsere Benefits

• Regelmäßiger Stufenanstieg und steigendes Gehalt nach Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst der Länder (TV-L) beziehungsweise Besoldung nach BayBesG sowie zusätzliche Jahressonderzahlung
• Urlaubsanspruch von 30 Tagen pro Kalenderjahr bei fünf Arbeitstagen pro Woche, mit zusätzlichen freien Tagen am 24. und 31. Dezember
• Betriebliche Altersversorgung sowie vermögenswirksame Leistungen
• Intensive Begleitung in der wissenschaftlichen Qualifikationsphase
• Gemeinsame Aktivitäten im Team
• Arbeitsplätze in fußläufiger Nähe zum öffentlichen Nahverkehr (S-Bahn)
• Familienfreundliche Umgebung mit Ferien- und Kinderbetreuungsangeboten
• Flexible Arbeitszeitregelungen
• Vielfältige Weiterbildungs- und Fortbildungsmöglichkeiten

Ihre Aufgaben

Der Übergang zu einer nachhaltigen chemischen Industrie erfordert neue Ansätze, um den Einsatz fossiler Kohlenstoffquellen zu reduzieren und CO₂ als wertvollen Ausgangsstoff zu etablieren. Die elektrochemische CO₂-Konversion bietet die Möglichkeit, wertvolle Chemikalien unter Nutzung erneuerbaren Stroms herzustellen. Während die CO₂-Elektrolyse überwiegend in wässrigen Elektrolyten untersucht wurde, eröffnen organische Elektrolyte neue Möglichkeiten für die direkte Synthese organischer Produkte, doch ihre Reaktions- und Transportphänomene sind bislang unzureichend verstanden. Die durchzuführende Forschung ist Teil des Verbundprojekts „disruptiveGDE" mit Partnern von der TU Darmstadt, dem KIT und dem Unternehmen Gaskatel. Es werden druckgeregelte Gasdiffusionselektroden (GDE) als Plattformtechnologie für die kontinuierliche elektroorganische Synthese erforscht. Durch die Regelung des Differenzdrucks zwischen Gas- und Flüssigkeitsseite an der GDE können die Gas-Flüssig-Grenzfläche und die Benetzung der Elektrode aktiv gesteuert werden. Dieser Ansatz soll Einschränkungen wie Fluten, unzureichende Benetzung und unzureichenden Stofftransport überwinden. Ein automatisierter Versuchsstand mit Elektrolysezelle mit optischem Zugang wurde in einem Vorgängervorhaben entworfen und in Betrieb genommen und ermöglicht die direkte Beobachtung der Elektrodenbenetzung während des Betriebs. Die durchzuführenden Forschung zielt darauf ab durch Material- und Prozessvariation besser zu verstehen, wie die Gas-Flüssig-Grenzfläche an der GDE den Stofftransport, die elektrochemische Reaktion und die Produktselektivität beeinflusst. Hierfür wird die gekoppelte Elektrosynthese von Cyanessigsäure aus elektrochemisch reduziertem CO₂ und Acetonitril als Modellreaktion genutzt und ist es geplant weiter Reaktionen zu untersuchen und die gewonnenen Erkenntnisse zu übertragen. Konkrete Aufgaben sind somit:

• Durchführen von Flusszellenexperimenten mit organischem Elektrolyten
• Variation an Metallnetzgeometrien und Schichtaufbauten
• Variation von Differenzdruck, Flussraten, Mediatoren, Elektrolyt und Leitsalz
• Analyse von chemischer Zusammensetzung und FE
• Auswerten der Ergebnisse
• Zusammenarbeit mit den Projektpartnern
• Aufbereiten der Ergebnisse in Präsentationen und Artikeln

Ihr Profil

• Sehr gut abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master/Diplom [Uni]) im Bereich Chemieingenieurwesen, Technische Chemie oder einer vergleichbaren Qualifikation
• Sehr gute Kenntnisse in der Elektrochemie und Flusszellenexperimenten
• Sehr gute Kenntnisse in organischen Reaktionen und Analytik z.B. mittels HPLC
• Sorgfältige und strukturierte Arbeitsweise in einem technisch-chemischen Labor
• Fähigkeit zu selbstständigem Arbeiten
• Hohe Team- und Kommunikationsfähigkeit
• Interesse an experimenteller Forschung und der Entwicklung innovativer elektrochemischer Verfahren

Stellenzusatz

Die Möglichkeit zur Promotion auf dem Forschungsthema wird gegeben.