Trägersubstanzen beeinflussen katalytische Aktivität
Ausglühen kann Umwandlung von CO2 in Methan verbessern
Die katalytische Hydrierung von Kohlendioxid (CO2) ist eine umweltfreundliche und nachhaltige Methode zur Synthese von Methanol, Schlüssel zur Realisierung der „Methanolwirtschaft“. Jüngste Studien haben das Potenzial einer Familie von Metalloxiden zur Katalyse dieser Reaktion aufgezeigt. Die weitere Optimierung ihrer katalytischen Leistung für industrielle Anwendungen blieb jedoch eine große Herausforderung.
Dazu kommt: Trägersubstanzen können die katalytische Aktivität, Selektivität und Stabilität von Metallnanopartikeln durch verschiedene Metall-Träger-Wechselwirkungen (MSI) stark beeinflussen oder sogar dominieren. Die zugrundeliegenden Prinzipien sind jedoch noch nicht vollständig geklärt, da die MSI von der Zusammensetzung, Größe und Facette sowohl der Metalle als auch der Träger beeinflusst werden. Anhand von Ru/TiO2 auf Rutil- und Anatas-Trägern (beide Formen des TiO2) als Modellkatalysatoren zeigen Forscher des State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering an der Beijing University of Chemical Technology, dass die Grenzflächenkompatibilität zwischen Metall und Träger die MSI-Modi und die katalytische Leistung bei der CO2-Hydrierung entscheidend beeinflussen kann, und publizieren das in Nature Communications. (Grafiken: Rutil- und Anastase-Bindungen © nature communications, open access) weiterlesen…
Die Anzahl der Möglichkeiten erschwert die Suche nach aussichtsreichen Materialien. Ein deutsch-dänisches Team hat dafür eine effiziente Methode entwickelt. In Materialien, die aus fünf oder mehr Elementen zusammengesetzt sind, liegen effiziente Elektrokatalysatoren verborgen, die zum Beispiel für die Erzeugung von grünem Wasserstoff gebraucht werden. Ein Team der 
So detailliert sind Katalysatoroberflächen selten zuvor abgebildet worden. Dabei kann jedes einzelne Atom entscheidend für die katalytische Aktivität sein. Mit atomarer Auflösung hat ein deutsch-chinesisches Forschungsteam die dreidimensionale Struktur der Oberfläche von Katalysator-Nanopartikeln sichtbar gemacht. Diese spielt eine entscheidende Rolle für die Aktivität und Stabilität der Partikel. Die detaillierten Einblicke gelangen mit einer Kombination aus Atomsondentomografie, Spektroskopie und Elektronenmikroskopie. Nanopartikel-Katalysatoren können zum Beispiel bei der Produktion von Wasserstoff für die chemische Industrie zum Einsatz kommen. Um die Leistung künftiger Katalysatoren zu optimieren, ist es unabdingbar, den Einfluss der dreidimensionalen Struktur zu verstehen. (Foto: Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) – ©
Gepulste elektrische Felder, die zum Beispiel durch Blitzeinschläge verursacht werden, machen sich als Spannungsspitzen bemerkbar und stellen eine zerstörerische Gefahr für elektronische Bauteile dar, denn sie richten beträchtlichen Schaden an. Ein Team vom 
ETH-Forschende haben einen neuen Photokatalysator aus einem Aerogel entwickelt, der eine effizientere Wasserstoffherstellung ermöglichen könnte. Möglich wird das durch eine raffinierte Vorbehandlung des Materials – schreibt Peter Rüegg am 29.11.2021 auf der 
Ein internationales Forschungsteam des Exzellenzclusters 
Nanoingenieure der 
Faltbare Mobiltelefone werden immer beliebter. Damit und mit zunehmender E-Mobilität steigt auch die Nachfrage nach Energiespeichersystemen mit hohem Energiegehalt, langer Lebensdauer und schneller Aufladung. Die derzeitigen Lithium-Ionen-Batterietechnologien können diesen Bedarf nicht decken, so dass sich der Schwerpunkt zunehmend auf die nächste Generation von Batterien verlagert. Kürzlich gelang es einem 
Wenn Wasserstoff oder Methanol in elektrische Energie umgewandelt werden soll, werden meist Brennstoffzellen eingesetzt. Nanoskalige Katalysatoren bringen zwar den Prozess in Schwung – bislang schwankt die Qualität dieser Materialien jedoch stark. Der 
Eine große internationale Forschungskooperation unter Leitung von Kai-Qiang Lin und Professor John Lupton vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der