TU Wien: Recycling für Treibhausgase

Kreislaufwirtschaft mittels Perowskit

Überall dort, wo man die Entstehung schädlicher Treibhausgase nicht verhindern kann, sollte man sie in etwas Nützliches umwandeln: Aus CO2 und Methan können wertvolle Synthesegase hergestellt werden – mit Katalysatoren, die bisher allerdings rasch an Wirkung verloren. An der TU Wien entwickelten Forscher nun stabilere Substanzen. Für Carbon Capture and Utilization sind spezielle Katalysatoren nötig. Bisher hatte man allerdings mit dem Problem zu kämpfen, dass sich auf diesen Katalysatoren rasch eine Schicht aus Kohlenstoff bildet, man spricht von „verkoken“, der Katalysator verliert dadurch seine Wirkung. Die Lösung: Perowskit. (Foto: Perovskite – Fundort Perovskite-Hill, Magnet Cove, Hot Spring Co, Arkansas, USA – © Kelly Nash – www.mindat.org, CC BY 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Nanopartikel auf Perowskit schützen vor Verkoken

Recycling von Treibhausgasen

Aus CO2 und Methan kann man wertvolle Synthesegase herstellen – allerdings verloren die  dazu nötigen speziellen Katalysatoren bisher stets rasch an Wirkung. Forscher der TU Wien entwickelten nun stabilere Alternativen, mit denen Treibhausgase in etwas Nützliches umgewandeln werden kann: Bei „Carbon Capture and Utilization“ hatte man nämlich mit dem Problem zu kämpfen, dass sich auf den Katalysatoren rasch eine Schicht aus Kohlenstoff bildete, man spricht von „verkoken“, der Katalysator verliert dadurch seine Wirkung. (Grafik: Methan-Trockenreformierung – © ars.els-cdn.com, CC BY 4.0) weiterlesen…

Grüner Wasserstoff

Nanostrukturiertes Nickelsilizid als Super-Katalysator

Nanostrukturiertes Nickelsilizid kann die Effizienz der Sauerstoffentwicklungsreaktion der Wasserelektrolyse an der Anode deutlich steigern. Dies zeigte am 11.08.2022 ein Team aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), der Technischen Universität und der Freien Universität Berlin im Rahmen der Forschungsplattform CatLab unter anderem auch mit Messungen an BESSY IIin Berlin-Adlershof. (Grafik: Aus kristallinem Nickelsilizid (links) wird durch eine chemische Umwandlung nanostrukturiertes Material mit exzellenten katalytischen Eigenschaften, sowohl für die elektrolytische Aufspaltung von Wasser als auch für die Produktion wertvoller Nitril-Verbindungen – © P. Menezes, HZB, TU Berlin, onlinelibrary.wiley.com, open access) weiterlesen…

Doppelschicht-Katalysator erzeugt mehr Wasserstoff

Aktivität 11,2 Mal höher

Wasserstoff erzeugende Katalysatoren können Synergieeffekte erzeugen, wenn verschiedene Materialien mit ihren einzigartigen Eigenschaften geschichtet werden. Kürzlich hat ein koreanisches Forscherteam (der Pohang University of Science and Technology) eine Technologie entwickelt, mit der die Effizienz der Wasserstofferzeugung durch Abflachung von Platin (Pt) auf der Oberfläche von NiFe-Doppelhydroxidschichten (LDH) verbessert wird. Der neue Katalysator erhöht die Effizienz der Wasserstoffproduktion und weist eine 11,2mal höhere Aktivität als herkömmliche Katalysatoren auf. (Foto: Pohang University of Science and Technology – Postech-Plaza – © Stegano, ‚My own work‘ – Gemeinfrei, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Katalysator aus heißem Wasser

Produktion organischer und anorganischer Substanzen mit umweltfreundlicher Methode in einem Vorgang

Bei der Herstellung chemischer Substanzen werden normalerweise umweltschädliche Lösungsmittel verwendet. Nachdem es der Arbeitsgruppe von Prof. Miriam Unterlass, Professorin für Festkörperchemie an der Universität Konstanz, gelungen ist, erstmals organische Stoffe schadstofffrei durch das Erhitzen in heißem Wasser herzustellen, kann sie nun einen weiteren Erfolg verbuchen: Es ist ihr gelungen, mittels dieser sogenannten Hydrothermalsynthese im selben Reaktionsgefäß gemeinsam organische und anorganische Stoffe zu bilden und miteinander zu verbinden. Konkret: einen anorganischen Festkörper, der organische Farbmoleküle umschließt. Das hybride Material funktioniert bei Lichteinfluss wie ein Katalysator, der als Festkörper mehrfach einsetzbar ist. Mit Licht als Energiequelle kommt als weiterer Vorteil die umweltfreundlichste Ressource überhaupt zum Einsatz. (Foto: Symbolbild Chemie-Labor – © bdyczewski, pixabay.com) weiterlesen…

Mit Sonnenlicht Chemie-Industrie nachhaltiger machen

Solargetriebene Katalysatoren erhöhen Effizienz<

Einem Forschungsteam der Universitäten Ulm und Jena ist es gelungen, die Entwicklung solargetriebener Katalysatoren entscheidend voranzutreiben. Ihre optimierten Photokatalysatoren sind effektiver als herkömmliche thermische Katalysatoren und legen damit einen Grundstein für die nachhaltige Nutzung regenerativer Energien in der Chemie-Industrie, haben sie am 09.07.2022 veröffentlicht. Der Vorteil: Für eine Umstellung der Prozesstechnik auf sonnenbasierte Verfahren brauche es keine großen Investitionen. weiterlesen…

Umwandlung von atmosphärischem CO2 in energiereiche Chemikalien

Ameisensäure aus CO2 mithilfe einer auf Aluminiumoxid basierenden Verbindung

Die Photoreduktion von CO2 in transportable Brennstoffe wie Ameisensäure (HCOOH) ist eine „großartige Möglichkeit, dem steigenden CO2-Gehalt in der Atmosphäre zu begegnen“ – so eine Medienmitteilung Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) vom 16.05.2022. Zu diesem Zweck hat ein japanisches Forschungsteam ein leicht verfügbares Mineral auf Eisenbasis ausgewählt und auf einen Aluminiumoxidträger aufgebracht, um einen Katalysator zu entwickeln, der CO2 mit einer Selektivität von 90 % effizient in HCOOH umwandeln kann. Ähnliches berichteten chinesische Wissenschaftler vor einem halben Jahr: solarify.eu/ameisensaeure-aus-kohlendioxid-und-wasser. weiterlesen…

Leitsystem zur zielgerichteten Katalysator-Entwicklung konzipiert

Neues Konzept zur Katalysator-Forschung

Überall werden Stoffe durch chemische Reaktionen gewandelt – etwa im menschlichen Körper zur Energieversorgung, im Auto zur Abgasreinigung oder in der chemischen Industrie für Düngemittel, Fein- und Basischemikalien. Um diese Reaktionen möglichst effizient, das heißt unter geringem Energieaufwand, und möglichst selektiv, also ohne Nebenreaktionen, ablaufen zu lassen, sind sehr häufig Katalysatoren im Einsatz. Kurz gesagt:Durch Katalysatoren können Produktionskosten gesenkt und Schadstoffe gemindert werden. Einem Forschungsteam um die Arbeitsgruppe „Materialien für innovative Energiekonzepte“ unter der Leitung von Prof. Marc Armbrüster, Inhaber der Professur Materialien für innovative Energiekonzepte an der Technischen Universität Chemnitz, sowie des Max-Planck-Instituts für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden um Prof. Juri Grin ist es nun gelungen, die intrinsischen Beiträge zur katalytischen Aktivität getrennt voneinander zu untersuchen. Dadurch können effektive Katalysatoren zielgerichtet und somit schneller entwickelt werden. Die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlichten die Forscher im Journal of the American Chemical Society (JACS). weiterlesen…

Katalysator für nachhaltige Herstellung wichtiger Ausgangsstoffe

Science: Erfolg für Bayreuther Forscher

Die aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehenden alpha-Olefine sind die wichtigsten Ausgangsstoffe der chemischen Industrie. Forscher der Universität Bayreuth stellten jetzt in Science eine Entdeckung vor, die ungeahnte Perspektiven für das Design und die selektive sowie nachhaltige Herstellung dieser chemischen Produkte eröffnet: Sie haben einen Katalysator entwickelt, der es erstmals erlaubt, potenziell unendlich viele Variationen von alpha-Olefinen zielgenau unter Verwendung von Ethylen herzustellen. Bisher standen nur für drei alpha-Olefine derart selektive Herstellungsverfahren zur Verfügung. Der neue Katalysator basiert einer Medienmitteilung der Uni Bayreuth vom 31.03.2022 zufolge auf Titan, einem der am häufigsten vorkommenden Metalle der Erdkruste. weiterlesen…

Katalysator für eine grünere Zukunft

Mittels Metall-Metall-Oxiden nicht essbare Pflanzen besser in erneuerbare Kraftstoffe, Chemikalien und Kunststoffe umwandeln

Katalysatoren sind Arbeitspferde, die Reaktionen ermöglichen. Bei ihrer Arbeit verwandeln sie Ausgangsstoffe wie fossile Brennstoffe, Biomasse oder sogar Abfälle mit minimalem Energieaufwand in Produkte und Brennstoffe. Metall-Metalloxid-Katalysatoren sind von zentraler Bedeutung für Reaktionen zur Veredelung von Petrochemikalien, Feinchemikalien, Pharmazeutika und Biomasse. Laut Forschern des Catalysis Center for Energy Innovation an der University of Delaware werden durch die Anfeuchtung eines Katalysators mit Wasserstoff die aktiven Stellen verstärkt und dort stattfindende chemische Reaktionen beschleunigt. weiterlesen…