Angewandte Chemie bringt Ergebnisse auf Cover

Erneut hat es eine Publikation von CEC-Wissenschaftlern auf die Titelseite eines renommierten Journals geschafft, Angewandte Chemie: Yuxiao Ding (erster Autor) und unxiang Qiao, beide Postdocs in der Abteilung ‘Heterogene Reaktionen‘ von Prof. Schlögl, haben in Zusammenarbeit mit weiteren Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr, des Fritz-Haber-Instituts der MPG in Berlin, der Technischen Universität Berlin sowie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften neue, wegweisende Erkenntnisse bei der Entwicklung heterogener Katalysatoren ohne Metallzentren publiziert.

Die Forscher berichten von einem Kohlenstoffmaterial auf Nano-Diamantbasis, in das Stickstoff- und Bor-Atome eingefügt worden waren. Diese Konfiguration von direkt aneinander gebundenen elektronenreichen Stickstoff- und elektronenarmen Bor-Atomen ermöglicht eine hocheffiziente H2-Aktivierung.

Das einfachste bekannte zweiatomige Molekül Wasserstoff (H2) spielt trotz seiner Einfachheit eine sehr wichtige Rolle bei zahlreichen chemischen Reaktionen: Einer der wertvollsten Prozesse in der Biologie und der Chemie ist die Hydrierung, also die chemische Zugabe von H2 über Doppel- oder Dreifachbindungen. Diese Umwandlung wird bei der Herstellung vieler alltäglicher Produkte verwendet, darunter Lebensmittel und Kunststoffe wie Gummi oder Arzneimittel.

Dieser Umwandlungsprozess erfordert den Einsatz von Katalysatoren. Heutzutage enthält eine große Mehrheit der dabei verwendeten Katalysatoren Metalle. Obwohl diese Katalysatoren bereits effizient arbeiten, versuchen Wissenschaftler einen Katalysator zu entwickeln, der Temperatur- und Druckgrenzen im Hydrierprozess überwindet und gleichzeitig kostengünstig ist. Die Entwicklung solch heterogener metallfreien Katalysatoren für die Hydrierung ist zwar eine langjährige Herausforderung in der Katalyse, aber die vielversprechenden Vorteile bei der Nutzung eines solchen Ansatzes motivieren zu mehr Forschung auf diesem Gebiet.

Die Forscher um Ding und Qiao stellen ihre Befunde zu einer neuen Hydriermethode in der heterogenen Katalyse in ihrer Publikation “A Heterogeneous Metal-Free Catalyst for Hydrogenation: Lewis Acid–Base Pairs Integrated into a Carbon Lattice” dar und weisen darin auf eine vielversprechende Zukunft für den Einsatz von metallfreien Katalysatoren hin. Das herausragende Ergebnis wurde auf dem Titelblatt der Angewandte Chemie International Edition hervorgehoben.

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