Forschung

Forschungsschwerpunkte: Quantenchemie großer chemischer Systeme, Festphasenkatalysatoren, Zeolithe, Übergangsmetalloxide, Heterogene Katalyse, Struktur und Reaktivität von Oxidclustern

Joachim Sauer hat quantenchemische Ab-initio-Verfahren mit Verfahren der molekularen Modellierung und Simulation methodisch verknüpft, woraus effiziente Hybrid- bzw. Einbettungsmethoden entstanden, die eine hierarchische Behandlung komplexer Systeme gestatten. Teil dieser Strategie war die Parametrisierung von Kraftfeldern (interatomaren Potentialen) auf der Basis von Ab-initio-Ergebnissen. Dank dieser Methoden konnten er und sein Team eine Reihe von Problemen der Zeolithkatalyse lösen. Wesentliche Erkenntnisse über aktive Zentren auf Festkörperoberflächen gewann Sauer auch durch die Untersuchung von Modellsystemen in der Gasphase, zum Beispiel protonierter Wassercluster. In der letzten Dekade hat sich Joachim Sauer verstärkt mit Übergangsmetalloxid-Katalysatoren (zum Beispiel Vanadiumoxid) auf Trägeroxiden beschäftigt.

Werdegang

• 2021-2022 Key Foreign Researcher, Charles University Center of Advanced Materials (CUCAM), Prag, Tschechien
• seit 2017 Senior Researcher, Humboldt-Universität zu Berlin
• seit 1993 Professor (C4) für Physikalische und Theoretische Chemie, Humboldt Universität zu Berlin
• 1992-1996 Leiter, Arbeitsgruppe „Quantenchemie“ der Max-Planck-Gesellschaft, Humboldt-Universität zu Berlin
• 1990-1991 Deputy Technical Director Catalysis and Sorption, BIOSYM Technologies Inc., San Diego, USA
• 1990-1991 Abteilungsleiter, Zentralinstitut für physikalische Chemie, Akademie der Wissenschaften, Berlin
• 1986-1989 Arbeitsgruppenleiter, Zentralinstitut für physikalische Chemie, Akademie der Wissenschaften der DDR (AdW)
• 1985 Dr. sc. nat., AdW
• 1977-1991 Zentralinstitut für physikalische Chemie, AdW
• 1977-1985 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Zentralinstitut für physikalische Chemie, AdW
• 1974 Dr. rer. nat., Humboldt-Universität zu Berlin
• 1973-1976 Wissenschaftlicher Assistent, Humboldt-Universität zu Berlin
• 1967-1972 Studium der Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin

Funktionen

• 2022 Mitglied, Scientific Advisory Board, Catalyst Design for Decarbonization (CD4DC), University of Chicago, Chicago, USA sowie European Forum for Reciprocating Compressors (EFRC)
• 2017-2020 Mitglied, Scientific Advisory Board, CUCAM, Prag, Tschechien
• seit 2016 Mitglied, Advisory Board, Journal of the American Chemical Society
• seit 2015 Editor, Journal of Catalysis
• seit 2015 Mitglied, Ownership Board, Physical Chemistry – Chemical Physics
• 2013 Mitglied, Advisory Board, Catalysis Letters
• 2013 Mitglied, Advisory Board, Topics in Catalysis
• 2013 Vorstand, Scientific Advisory Board, UK Catalysis Hub, Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), Swindon, UK
• seit 2012 Zentrenkomitee, Minerva-Stiftung, Max-Planck-Gesellschaft, München
• seit 2011 Kuratorium, Friede Springer Stiftung, Berlin
• seit 2008 Mitglied, Panel PE4B, European Research Council
• seit 2007 Kuratorium, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
• seit 2006 Kommission für Chemie, Klung-Wilhelmy-Weberbank-Preis (seit 2014 Klung-Wilhelmy-Wissenschafts-Preis), Otto-Klung-Stiftung an der Freien Universität Berlin,
• seit 2004 Wissenschaftlicher Beirat, Alfried Krupp Kolleg Greifswald
• 2004-2012 Fachkollegium „Chemische Festkörperforschung“, Deutsche Forschungsgemeinschaft
• 1999-2011 Fachbeirat, Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr
• seit 1997 Forschungsbeirat, Fonds der Chemischen Industrie, Verband der Chemischen Industrie, Frankfurt am Main
• 1998-2003 Zentrenkomitee, Minerva-Stiftung, Max-Planck-Gesellschaft, München
• 1996-2000 Ständiger Ausschuss, Deutsche Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie

Projekte

• seit 2022 Antragsteller, Projekt „Confine: Diffusion von Wasser in hydrophob-hydrophil strukturierten Nanoporen“, DFG sowie National Science Foundation (NSF), USA
• seit 2019 Antragsteller, Projekt „Gemischte Metalloxidcluster: Modellsysteme für katalytisch aktive Materialien“, DFG
• 2015-2022 Antragsteller, Projekt „Ab initio-Berechnung Freier Energien mit chemischer Genauigkeit für Molekül-Oberflächen-Wechselwirkungen“, DFG
• 2014-2018 Leiter, Teilprojekt „Quantenchemische Studien an mikrohydratisierten Gasphasen-Metalloxidclustern“, Sonderforschungsbereich (SFB) 546, DFG
• 2014-2018 Leiter, Teilprojekt „Hydratisierung und Hydrolyse bei der Dealuminierung und Desilizierung von Zeolithgerüsten “, SFB 546, DFG
• 2013-2018 Antragsteller, Teilprojekt „Ab initio-Simulation von Isothermen für die Adsorption von Gasen aus Mischungen in metall-organischen Gerüstverbindungen“, Schwerpunktprogramme (SPP) 1570, DFG
• 2008-2011 Vorstandsmitglied, Principal Investigator sowie Koordinator, Bereich A, Exzellenzcluster „Unifying Concepts in Catalysis (UniCat)“, DFG
• 2008-2011 Antragsteller, Teilprojekt „Redox-Active MOF-5 Isotypes: Novel Entatic State Catalysts? “, SPP 1362, DFG
• 2007-2018 Beteiligter Wissenschaflter, Exzellenzcluster (EXC) 314 „Unifying Concepts in Catalysis“, DFG
• 2003-2011 Antragsteller, Teilprojekt „Übergangsstrukturen und Geschwindigkeitskonstanten für Elementarreaktionen in Zeolithen“, SPP 1155, DFG
• 2002-2011 Leiter, Teilprojekt „Structure determination of Vox and related surfaces, thin films and interfaces based on scanned-energy mode photoelectron diffraction“, SFB 546, DFG
• 2000-2008 Antragsteller, Teilprojekt „Säure-Base katalysierte Alkanaktivierung“, SPP 1091, DFG
• 1999-2011 Leiter, Teilprojekt „Struktur und Reaktivität unterschiedlicher Übergangsmetalloxid-Aggregate mit quantenchemischen Methoden“, SFB 546, DFG
• 1999-2011 Leiter, Teilprojekt „DFT-Rechnungen mit periodischen Randbedingungen zur Struktur, Dynamik und Reaktivität von Übergangsmetalloxiden auf Trägern im Vergleich zu Einkristallen“, SFB 546, DFG
• 1999-2011 Sprecher sowie Leiter, Teilprojekt „Zentrale Aufgaben“, SFB 546, DFG

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2023 Award in Surface Chemistry, American Chemical Society (ACS), USA
• seit 2023 Mitglied, American Academy of Arts and Sciences, USA
• seit 2021 Mitglied, Accademia delle Scienze di Torino, Turin, Italien
• seit 2021 Mitglied, International Academy of Quantum Molecular Science
• 2020 Bunsen-Denkmünze, Deutschen Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie
• 2019 Schrödinger Medal, World Association of Theoretical and Computational Chemists (WATOC)
• seit 2018 Auswärtiges Mitglied, Royal Society, UK
• 2013 Ehrendoktorwürde, University College London, London, UK
• 2010 Liebig-Denkmünze, Gesellschaft Deutscher Chemiker
• 2009 Kolos Medal and Lecture Award, University of Warsaw, Warschau, Polen sowie Polish Chemical Society, Polen
• seit 2009 Mitglied, Academia Europaea
• seit 2007 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• seit 2006 Auswärtiges wissenschaftliches Mitglied, Fritz-Haber-Institut, Berlin, Max-Planck-Gesellschaft, München
• seit 1995 Mitglied, Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften
• 1991 Chemiepreis, Niedersächsische Akademie der Wissenschaften zu Göttingen
• 1991 Dozentenstipendium, Fonds der Chemischen Industrie, Verband der Chemischen Industrie, Frankfurt am Main
• 1982 Friedrich-Wöhler-Preis, Chemische Gesellschaft der DDR