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Maik Eichelbaum

Prof. Dr. rer. nat.

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Raum KT.201 zu den Lageplänen

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Beruflicher Werdegang

seit 2022	Akademische Co-Leitung Institut für Angewandte Wasserstoffforschung, Elektrochemische und Thermochemische Energiesysteme H₂Ohm
seit 2018	Professor für Analytische Chemie an der Fakultät Angewandte Chemie der Technischen Hochschule Nürnberg
2015-2018	Referent im Bundesministerium für Bildung und Forschung
2013-2015	Forschungsgruppenleiter in der Abteilung "Anorganische Chemie" des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft und Projektleiter "In-situ Analytik von Katalysatoren" am BasCat Unicat-BASF JointLab der Technischen Universität Berlin
2009-2013	Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung "Anorganische Chemie" des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft
2008-2009	Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Department of Earth and Environmental Engineering der Columbia University in the City of New York, USA
2005-2008	Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin

Auszeichnungen

2023	Förderpreis der N-ERGIE Aktiengesellschaft für das Vorhaben "Aufklärung von Korrosions- und Alterungsprozessen in edelmetallfreien Anionenaustauschmembran-Wasserelektrolyseuren zur wirtschaftlichen Erzeugung grünen Wasserstoffs"
2016-2017	Mercator Science-Policy Fellow (Jahrgang 2016/17) der Rhein-Main-Universitäten
2008-2009	Postdoc-Stipendium des BASF/Columbia University-Kooperationsprogramms "Heterogeneous Catalysis for Environmentally Benign Technologies"
2006-2008	Doktorandenstipendium des Fonds der Chemischen Industrie
2006	18th Meeting of Noble Prize Winners in Chemistry at Lindau Participation Award
2004	Ehrennadel in Bronze des Fußballverbandes Sachsen-Anhalt e.V.

Mitgliedschaften

Mitglied Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) / Fachgruppe Chemie und Energie der GDCh

Mitglied BayWISS Verbundkolleg Ressourceneffizienz und Werkstoffe

Dozent Grundlagenseminar Wasserstoff der Ohm Professional School

Offizier der Reserve (Oberstleutnant) am Institut für Pharmokologie und Toxikologie der Bundeswehr

Lehrgebiete

Analytische Chemie

Forschungsgebiete

Elektrochemische Analytik

Elementanalytik

Analytik elektrochemischer Energiesysteme: Brennstoffzellen, Elektrolyseure und Batterien

Photoelektrochemie

Elektrochemische CO2 Aktivierung

Machine Learning in der Chemie

Lehrveranstaltungen

Praktikum Quantitative Analytische Chemie AC 2 (Bachelor)

Vorlesung und Praktikum Instrumentelle Analytik AC 3 (Bachelor)

Vorlesung und Praktikum Instrumentelle Analytik für Fortgeschrittene AC 6 (Bachelor)

Vorlesung Instrumentelle Bioanalytik für Fortgeschrittene AC 6 (Bachelor)

Vorlesung Analytik (Master)

Vorlesung und Praktikum Klima-, Energie- und Rohstoffwandel (Master)

Vorlesung und Praktikum Moderne Instrumentelle Analytik und Sensorik (Master)

Abschlussarbeiten

Betreute interne oder am Future Driveline Campus durchgeführte Abschlussarbeiten:

P. Anderle. Beschleunigte Alterung von Polymerelektrolytmembran Brennstoffzellen für Anwendungen im Nutzfahrzeugbereich. Masterarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (Future Driveline Campus), 2023

Syaleen Fairuzza Binti Sharuddin. Analysis of aging processes in lithium-ion battery electrolytes for commercial vehicle applications. Masterarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2023

L. Birkner. Entwicklung und Interpretation beschleunigter Alterungstests für Wasserstoff-PEM-Brennstoffzellen. Masterarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (Future Driveline Campus), 2023

L. Machard. Aufbau und Test eines Elektrolyseurs zu Reduktion von CO2 zu Ameisensäure. Masterarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2023

K. Bail. Nanozerkleinerung von Titandioxid zur Herstellung von Schichten für photoelektrochemische Anwendungen. Bachelorarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2023

T. Benning. Vergleichende Untersuchung der Alterung verschiedener Membran-Elektroden-Einheiten in Wasserstoff-PEM-Brennstoffzellen. Masterarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (Future Driveline Campus), 2022

M. Greiner. Präparation und photo(elektro)chemische Analytik von dotierten TiO2-Schichten. Bachelorarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2022

V. Seiß. Entwicklung von Testprogrammen und Prüfzyklen zur Charakterisierung und Alterung von Membran-Elektroden-Einheiten in Wasserstoff-PEM-Brennstoffzellen. Masterarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (Future Driveline Campus), 2022

L. Birkner. Elektrochemische Edelmetallbestimmung im Kondensat von Wasserstoff-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen. Bachelorarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2021

R. Schönweiß. Spurenanalytik von Schwermetallen in Wein. Bachelorarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2021

S. Thiel. Charakterisierung und Alterung von Wasserstoff-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen in einem Prüfstand zur Durchführung von Zeitreihenanalysen. Masterarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2021

M. Lindner. Elektrochemische und elementanalytische Untersuchung der Alterung von Wasserstoff-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen. Masterarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2021

M. Biendl. Spurenanalytik von Schwermetallen in konventionellem und Bio-Honig. Bachelorarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2021

A. Wagner. Elektrochemische Charakterisierung photokatalytisch aktiver TiO₂-Beschichtungen. Bachelorarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2020

A. Levchenko. Elektrochemische Charakterisierung von Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen. Bachelorarbeit, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, 2020

Am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft als Gruppenleiter begleitete Dissertationen:

A. M. Wernbacher. Charge transport in Vanadia Oxidation Catalysts. Dissertation, Technische Universität Berlin, 2019

M. Heenemann. Charge transfer in catalysis by in-situ microwave cavity perturbation techniques. Dissertation, Technische Universität Berlin, 2017

C. Heine. The electronic structure of vanadium oxides as catalysts in the selective oxidation of small alkanes, Dissertation, Technische Universität Berlin, 2014

Eigene Abschlussarbeiten:

M. Eichelbaum. Synchroton- und laseraktiviertes Wachstum von Edelmetallpartikeln in Gläsern: Partikelgrößenabhängige lineare und nichtlineare Photolumineszenz, Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, 2008

M. Eichelbaum. Über das aktivierte Wachstum von Edelmetallclustern mit Synchrotronstrahlung, Diplomarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, 2005

Veröffentlichungen

Beiträge in begutachteten (peer-review) Fachzeitschriften:

L. Birkner, M. Foreta, A. Rinaldi, A. Orekhov, M.-G. Willinger, M. Eichelbaum.* Dynamic accelerated stress test and coupled on-line analysis program to elucidate aging processes in proton exchange membrane fuel cells. Sci. Rep. 2024, 14, 3999. doi: 10.1038/s41598-024-54258-8.

S. Thiel, V. Seiß and M. Eichelbaum.* Scanning electrochemical microscopy for the characterization of fuel cell components, 2022 International Workshop on Impedance Spectroscopy (IWIS) 2022, 14-19, doi: 10.1109/IWIS57888.2022.9975128.

L. Birkner, M. Eichelbaum.* Validation of Voltammetric Methods for Online Analysis of Platinum Dissolution in a Hydrogen PEM Fuel Cell Stack, Electrochem 2022, 3, 728-745.

V. Seiß, S. Thiel, M. Eichelbaum.* Preparation and Real World Applications of Titania Composite Materials for Photocatalytic Surface, Air, and Water Purification: State of the Art, Inorganics 2022, 10, 139.

V. Seiß, U. Helbig, R. Lösel, M. Eichelbaum.* Investigating and Correlating Photoelectrochemical, Photocatalytic, and Antimicrobial Properties of TiO₂ Nanolayers, Scientific Reports 2021, 11, 22200.

M. Heenemann, M. M. Millet, F. Girgsdies, M. Eichelbaum, T. Risse, R. Schlögl, T. Jones,* E. Frei.* The Mechanism of Interfacial CO₂ Activation on Al Doped Cu/ZnO. ACS Catal. 2020, 10, 5672-5680.

A. M. Wernbacher, M. Eichelbaum, T. Risse, S. Cap, A. Trunschke,* R. Schlögl. Operando Electrical Conductivity and Complex Permittivity Study on Vanadia Oxidation Catalysts. J. Phys. Chem. C 2019, 123, 8005-8017.

P. Schwach, M. Eichelbaum, R. Schlögl, T. Risse, K.-P. Dinse.* Evidence of Exchange Coupled Electrons and Holes in MgO after Oxidative Activation of CH4: A Multi-Frequency Transient Nutation EPR Study. J. Phys. Chem. C 2016, 120, 3781-3790.

M. Eichelbaum,* M. Hävecker, C. Heine, A. Wernbacher, F. Rosowski, A. Trunschke, R. Schlögl. Der elektronische Faktor in der Alkanoxidationskatalyse. Angew. Chem. 2015, 127, 2965-2969; The electronic factor in alkane oxidation catalysis. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2922-2926.

P. Schwach, N. G. Hamilton, M. Eichelbaum, L. Thum, T. Lunkenbein, R. Schlögl, A. Trunschke.* Structure sensitivity of the oxidative activation of methane over MgO model catalysts: II. Nature of active sites and reaction mechanism. J. Catal. 2015, 329, 574-587.

J. Schumann, M. Eichelbaum,* T. Lunkenbein, N. Thomas, M. C. Alvarez Galvan, R. Schlögl, M. Behrens.* Promoting Strong Metal Support Interaction: Doping ZnO for Enhanced Activity of Cu/ZnO:M (M = Al, Ga, Mg) Catalysts. ACS Catalysis 2015, 5, 3260-3270.

T. Lunkenbein, F. Girgsdies, A. Wernbacher, J. Noack, G. Auffermann, A. Yasuhara, A. Klein-Hoffmann, W. Ueda, M. Eichelbaum, A. Trunschke, R. Schlögl, M. G. Willinger.* Direct Imaging of Octahedral Distortion in a Complex Molybdenum Vanadium Mixed Oxide. Angew. Chem. 2015, 127, 6932-6935; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6828-6831.

C. Heine, M. Hävecker, A. Trunschke, R. Schlögl, M. Eichelbaum.* The Impact of Steam on the Electronic Structure of the Selective Propane Oxidation Catalyst MoVTeNb Oxide (Orthorhombic M1 Phase). Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 8983-8993.

C. Heine, M. Hävecker, E. Stotz, F. Rosowski, A. Knop-Gericke, A. Trunschke, M. Eichelbaum,* R. Schlögl. Ambient-pressure soft X-ray absorption spectroscopy of a catalyst surface in action: Closing the pressure gap in the selective n-butane oxidation over vanadyl pyrophosphate. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 20405-20412.

C. Heine, M. Hävecker, M. Sanchez-Sanchez, A. Trunschke, R. Schlögl, M. Eichelbaum.* Work function, band bending, and microwave conductivity studies on the selective alkane oxidation catalyst MoVTeNb oxide (orthorhombic M1 phase) under operation conditions. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 26988-26997.

R. Farra, M. Garcia-Melchor, M. Eichelbaum, M. Hashagen, W. Frandsen, J. Allan, F. Girgsdies, L. Szentmiklosi, N. Lopez, D. Teschner.* Promoted ceria: A structural, catalytic, and computational study. ACS Catalysis 2013, 3, 2256-2268.

M. Eichelbaum,* R. Glaum, M. Hävecker, K. Wittich, C. Heine, H. Schwarz, C.-K. Dobner, C. Welker-Nieuwoudt, A. Trunschke, R. Schlögl. Towards physical descriptors for active and selective catalysts for the oxidation of n-butane to maleic anhydride. ChemCatChem 2013, 5, 2318-2329.

C. Heine, F. Girgsdies, A. Trunschke, R. Schlögl, M. Eichelbaum.* The model oxidation catalyst alpha-V2O5: insights from contactless in situ microwave permittivity and conductivity measurements. Appl. Phys. A 2013, 112, 289-296.

R. Farra, M. Eichelbaum, R. Schlögl, L. Szentmiklosi, T. Schmidt, A. P. Amrute, C. Mondelli, J. Perez-Ramirez, D. Teschner.* Do observations on surface coverage-reactivity correlations always describe the true catalytic process? A case study on ceria. J. Catal. 2013, 297, 119-127.

R. Glaum,* C. Welker-Nieuwoudt, C.-K. Dobner, M. Eichelbaum, F. Gruchow, C. Heine, A. Karpov, R. Kniep, F. Rosowski, R. Schlögl, S. A. Schunk, S. Titlbach, A. Trunschke. Resource-efficient alkane selective oxidation on new crystalline solids: Searching for novel catalyst materials. Chem. Ing. Tech. 2012, 84, 1766-1779.

M. Eichelbaum,* M. Hävecker, C. Heine, A. Karpov, C.-K. Dobner, F. Rosowski, A. Trunschke, R. Schlögl. Über den Zusammenhang zwischen elektronischer Volumenleitfähigkeit und Selektivität in der katalytischen Oxidation von n-Butan. Angew. Chem. 2012, 124, 6350-6354; The intimate relationship between bulk electronic conductivity and selectivity in the catalytic oxidation of n-butane. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 6246-6250.

M. Eichelbaum,* R. Stößer, A. Karpov, C.-K. Dobner, F. Rosowski, A. Trunschke, R. Schlögl. The microwave cavity perturbation technique for contact-free and in-situ electrical conductivity measurements in catalysis and materials science. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 1302-1312.

D. Tatchev,* A. Hoell, M. Eichelbaum, K. Rademann. X-ray assisted formation of gold nanoparticles in soda lime silicate glass: Suppressed Ostwald ripening. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 085702.

M. Eichelbaum,* Robert J. Farrauto, Marco J. Castaldi. The Impact of Urea on the Performance of Metal Exchanged Zeolites for the Selective Catalytic Reduction of NOx - Part I. Pyrolysis and Hydrolysis of Urea over Zeolite Catalysts. Appl. Catal. B 2010, 97, 90-97.

M. Eichelbaum,* Ansgar B. Siemer, Robert J. Farrauto, Marco J. Castaldi. The Impact of Urea on the Performance of Metal Exchanged Zeolites for the Selective Catalytic Reduction of NOx - Part II. Catalytic, FTIR, and NMR Studies. Appl. Catal. B 2010, 97, 98-107.

M. Eichelbaum, K. Rademann.* Plasmonic enhancement or energy transfer? On the luminescence of gold-, silver- and lanthanide-doped silicate glasses and its potential for light-emitting devices. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2045-2052.

M. Eichelbaum, J. Kneipp, B. E. Schmidt, U. Panne, K. Rademann.* SERS and Multiphoton-Induced Luminescence of Gold Micro- and Nanostructures Fabricated by NIR Femtosecond-Laser Irradiation. ChemPhysChem 2008, 9, 2163-2167.

M. Eichelbaum, K. Rademann,* A. Hoell, D. M. Tatchev, W. Weigel, R. Stößer, G. Pacchioni. Photoluminescence of atomic gold and silver particles in soda-lime silicate glasses. Nanotechnology 2008, 19, 135701.

M. Eichelbaum, K. Rademann,* W. Weigel, B. Löchel, M. Radtke, R. Müller. Gold-Ruby Glass in a New Light: On the Microstructuring of Optical Glasses With Synchrotron Radiation. Gold Bulletin 2007, 40, 278-282.

M. Eichelbaum, B. E. Schmidt, H. Ibrahim, K. Rademann.* Three-photon-induced luminescence of gold nanoparticles embedded in and located on the surface of glassy nanolayers. Nanotechnology 2007, 18, 355702.

W. Görner,* R. Matschat, M. Radtke, U. Reinholz, H. Riesemeier, M. Eichelbaum, K. Rademann. Non-destructive investigation of composition, chemical properties and structure of materials by synchrotron radiation. Insight 2006, 48 (9), 540-544.

M. Eichelbaum, K. Rademann,* R. Müller, M. Radtke, H. Riesemeier, W. Görner. Zur Chemie des Goldes in Silicatgläsern: Untersuchungen zum nicht-thermisch aktivierten Wachstum von Goldclustern. Angew. Chem. 2005, 117, 8118-8122; On the Chemistry of Gold in Silicate Glasses: Studies on a Nonthermally Activated Growth of Gold Nanoparticles. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 7905-7909.

Patentschriften:

M. Eichelbaum, A. Trunschke, R. Schlögl. System zur kontaktlosen Leitfähigkeitsmessung von heterogenen Katalysatoren unter Reaktionsbedingungen. DE102011076347, WO2012160089, 29. November 2012

A. Karpov, C.-K. Dobner, F. Rosowksi, M. Eichelbaum, A. Trunschke, R. Schlögl. Gas phase oxidation catalyst with low charge transport activation energy (Gasphasenoxidationskatalysator mit einer niedrigen Aktivierungsenergie für den Ladungstransport). DE112013001034, JP2015521094, CN104540586, WO2013124771, 29. August 2013, US8785344, 22. August 2013.

Weitere Publikationen und Konferenzbeiträge seit 2021:

S. Thiel, L. Birkner, M. Eichelbaum.* Monitoring, Understanding and Predicting Degradation Processes in Hydrogen PEM Fuel Cells for Heavy-Duty Vehicles. Vortrag, 14th European Congress of Chemical Engineering, 19.09.2023, Berlin.

S. Thiel, M. Eichelbaum.* Investigation of Degradation Processes in Polymer Electrolyte Membranes in Fuel Cells for Heavy-Duty Vehicles. Vortrag, Bunsen-Tagung, 07.06.2023, Berlin.

V. Seiß, M. Eichelbaum.*Charge carrier dynamics in undoped and N-doped titania nanolayers under UV and visible light irradiation. Poster, Bunsen-Tagung, 06.06.2023, Berlin.

L. Birkner, S. Thiel, M. Eichelbaum.* Monitoring, Understanding and Predicting Degradation Processes in Hydrogen PEM Fuel Cells for Heavy-Duty Transportation Applications. Vortrag, 3rd Conference of the GDCh division of Chemistry and Energy, 24.05.2023, Pfinztal.

S. Thiel, V. Seiß, M. Eichelbaum.* Scanning electrochemical microscopy for the characterization of fuel cell components. Vortrag, International Workshop on Impedance Spectroscopy, 29.09.2022, Chemnitz.

S. Thiel, M. Eichelbaum.* Scanning electrochemical microscopy for the characterization of fuel cell components. Posterbeitrag, Analytica Conference, 21.-23.06.2022, München.

M. Eichelbaum,* V. Seiß. Analysis of photoactive titanium dioxide layers: Common features and differences between photocatalysis and photoelectrochemistry, Wiley Analytical Science Magazine 2022, 03/2022.

M. Eichelbaum,* V. Seiß. Analytik photoaktiver Titandioxidschichten: Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Photokatalyse und Photoelektrochemie, GIT Labor-Fachzeitschrift 2022, 03/2022, 41-43.

S. Thiel, S. Schamber, K. Riedhammer, M. Hornfeck, M. Eichelbaum.* PEM fuel cell performance modelling with machine learning algorithms and intelligent sensor designs. Vortrag, 13th European Congress of Chemical Engineering, 21.09.2021 (Online-Veranstaltung).
V. Seiß, L. Breun, M. Eichelbaum.*Photocatalytic and photoelectrochemical characterization of TiO2 thin films for environmental and energy applications. Posterbeitrag und Poster Flash Talk, 13th European Congress of Chemical Engineering, 20.-23.09.2021 (Online-Veranstaltung).

Projekte

Laufende Projekte:

Bioelektrochemische Elektrolyse von CO2 zu grünem Methanol: BECO2Me (gefördert vom Energie Campus Nürnberg und Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst); Laufzeit: 04/2023-03/2024

Smartes Monitoring der Alterung und Regenerierung von Truck-H₂-Brennstoffzellen mit neuronalen Netzen und Impedanztomographie: SMART-H2 (gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und MAN Truck & Bus SE); Laufzeit: 10/2022-04/2027

BattElAnalytik - Analytik von Alterungsprozessen in Lithium-Ionen-Batterie-Elektrolyten für Nutzfahrzeuganwendungen (TH Nürnberg Vorlaufforschungsprojekt); Laufzeit: 01-12/2023

Abgeschlossene Projekte seit 2020:

Platform for hybrid chemo-enzymatic electrosynthesis of e-fuels: HypChEn (gefördert vom Energie Campus Nürnberg und Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst); Laufzeit: 01-12/2022

KERWa interaktiv (gefördert von LEONARDO und Bundesministerium für Bildung und Forschung (Innovative Hochschule)), Laufzeit: 05/2022-09/2022

Intelligent Fuel Cell - Zeitreihenanalyse zur intelligenten Regelung von Brennstoffzellen (gefördert von LEONARDO und Bundesministerium für Bildung und Forschung (Innovative Hochschule)), Laufzeit: 04/2021-09/2022

Brennstoffzellensensorik – Identifizierung von Zustands-, Diagnose- und Prognoseparametern für die Deaktivierung und Alterung von Brennstoffzellen (TH Nürnberg Vorlaufforschungsprojekt), Laufzeit: 01-12/2020

Entwicklung einer neuen Standardmethode zur Analyse der Photoaktivität von Halbleitern für umwelt- und energierelevante Anwendungen – TiO2-Photoanalytik (gefördert von Staedtler-Stiftung), Laufzeit: 03/2020-09/2021

Zuschuss zur Finanzierung von Experimentalausstattung für Laborpraktika des neuen Lehrmoduls "Sensorik und Elektroanalytik" 2020 (gefördert vom Fonds der Chemischen Industrie)