Wirkungsweise wichtiger Katalysatoren entschlüsselt

Fundamentale Rolle der Chemie bei elektrokatalytischer Wasserspaltung

Der Übergang zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft erfordert elektrokatalytische Methoden zur Umwandlung und Speicherung elektrischer Energie in und zu chemischer Energie und Rohstoffen. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Fritz-Haber-Instituts (FHI) der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin hat nun (u.a. mit dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr – MPI CEC) fundamental neue Aspekte des Reaktionsmechanismus eines der wichtigsten elektrokatalytischen Prozesse aufgedeckt, der Sauerstoff-Entwicklungs-Reaktion. Die Ergebnisse sind in Nature veröffentlicht worden. weiterlesen…

Radikal in der Blackbox

LIKAT-Chemiker lüften Betriebsgeheimnis eines Katalysators

Forschende am Rostocker Leibniz-Institut für Katalyse konnten bei einer Redoxreaktion die molekulare Arbeitsweise des Katalysators beobachten und wichtige Zwischenschritte aufklären. Zu diesem Zweck koppelten sie, erstmals weltweit, vier hochmoderne Messmethoden miteinander, die in unterschiedlichen Bereichen von Wellenlängen arbeiten: mit Infrarot-, UV-und Röntgenstrahlen sowie mit Mikrowellen im magnetischen Feld. Sie deckten auf diese Weise den kompletten katalytischen Mechanismus für die selektive Oxidation von Benzylalkohol zu Benzaldehyd auf. Als Grundchemikalie wird Benzaldehyd, das intensiv nach Bittermandel riecht, vor allem für Parfums und Kosmetik gebraucht. weiterlesen…

Kupfer als neues Platin für Brennstoffzellen?

Lange unterschätzter Kandidat für Elektrokatalysatoren

Mit Brennstoffzellen soll der Verkehr umweltfreundlicher werden. Eine Herausforderung dabei: Geeignete Katalysatoren zu finden, die nicht nur effizient Strom aus Brennstoffen gewinnen, sondern auch möglichst preiswert sind. Die physikalische Chemikerin Julia Kunze-Liebhäuser und ihr Team an der Universität Innsbruck haben nun gezeigt, dass Kupfer hier ein lange unterschätzter Kandidat ist. weiterlesen…

40 Jahre alter Katalysator birgt Überraschungen für die Wissenschaft

Wegweisende Entdeckung über den auf Titan-Paaren basierenden “Titansilikalit-1“

Der Katalysator “Titansilikalit-1“ (TS-1) ist nicht neu: Schon vor fast 40 Jahren wurde er entwickelt und seine Fähigkeit entdeckt, Propylen in Propylenoxid, eine wichtige Grundchemikalie in der Chemieindustrie, umzuwandeln. Jetzt hat ein Wissenschaftlerteam der ETH Zürich, der Universität Köln, dem Fritz-Haber-Institut und der BASF durch die Kombination verschiedener Methoden einen überraschenden Wirkmechanismus dieses Katalysators entdeckt. Diese Erkenntnisse sollen die Katalysatorforschung einen wichtigen Schritt voranbringen. weiterlesen…

Aus Methan Ethen machen

Klimaschutz aus dem Reagenzglas

Es wäre ein dreifacher Gewinn – fürs Klima, für die Rohstoffressourcen und für die chemische Industrie: Mit ihrer Arbeit wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin die Basis schaffen, um aus dem Methan, das bei der Erdölförderung bislang abgefackelt wird, nützliche chemische Produkte wie etwa Kunststoffe zu gewinnen. Denn sie gehen der Frage nach, wie ein Katalysator beschaffen sein muss, der das Methan effizienter, als es derzeit möglich ist, in Ethen umwandelt. Einen wegweisenden Hinweis haben sie nun gefunden, den das FHI am 30.10.2020 auf seiner Internetseite publizierte. weiterlesen…

Hochleistungs-Einatom-Katalysatoren für Hochtemperatur-Brennstoffzellen

Pt-Katalysator mit wenig Platin arbeitet bei Katalysator mit wenig Platin arbeitet bei 700° C stabil

Ein Forschungsteam des Korea Institute of Science and Technology (KIST) hat einen Katalysator entwickelt, der nur eine geringe Menge Platin für eine deutliche Leistungsverbesserung benötigt und bei hohen Temperaturen stabil arbeiten kann. Forscher um Kyung-Joong Yoon vom Zentrum für Energie-Materialforschung haben einen einatomigen Pt-Katalysator entwickelt, der für Festoxid-Brennstoffzellen bei hohen Temperaturen um 700 Grad Celsius verwendet werden kann. Sie bieten den höchsten Wirkungsgrad unter den Brennstoffzellentypen und können auch zur Erzeugung von Wasserstoff durch Wasserdampfzersetzung verwendet werden. weiterlesen…

Neue Eigenschaften des roten Metalls

Aktiv = dyna­misch: Das Geheim­nis von Kupfer-Elektro­kata­lysa­toren

Brennstoffzellen stehen im Fokus der modernen Energieforschung und sind essenziell für eine nachhaltige Energieversorgung. Ob ihr Herz – der Katalysator – effizient arbeitet, hängt stark von seinem Material ab. Kürzlich gelang der Gruppe um die Physikalische Chemikerin Julia Kunze-Liebhäuser an der Universität Innsbruck einer Medienmitteilung vom zufolge der Nachweis, dass Kupfer als Katalysator viel besser geeignet ist, als man bisher dachte. weiterlesen…

Brennstoffzellen leben länger

Ohne Kohlenstoffträger deutlich stabiler

Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Universität Bern ist es gelungen, einen dadurch deutlich stabileren Elektrokatalysator für Wasserstoff-Brennstoffzellen zu entwickeln, der im Gegensatz zu den heute üblichen Katalysatoren ohne Kohlenstoffträger auskommt. Das neue Verfahren ist industriell anwendbar und kann zur weiteren Optimierung von brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen ohne CO2-Ausstoß genutzt werden. weiterlesen…

Nur kleine Schritte bei Katalysatorforschung

Herausforderungen bei der Entwicklung von Elektrokatalysatoren

Leistungsfähige Katalysatoren sind für die Energieumwandlung entscheidend. Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung schaffen es derzeit aber selten in die Praxis. Bei der regenerativen Energiegewinnung wird zwar oft mehr Strom erzeugt, als unmittelbar gebraucht wird, und mithilfe elektrochemischer Verfahren könnte man die überschüssige Energie speichern oder nutzbar machen. Obwohl aber seit 20 Jahren intensiv an den dafür erforderlichen Katalysatoren geforscht wird, geht es nur in kleinen Schritten voran. Eine Medienmitteilung der Ruhr-Universität Bochum vom 20.08.2020. weiterlesen…

Skalierbare Methode zur Herstellung von Cu-Elektrokatalysatoren

Kohlendioxid effizient in nützliche Brennstoffe und Chemikalien umwandeln

Durch die effiziente Umwandlung von CO2 in komplexe Kohlenwasserstoffprodukte könnte ein von einem Team von Forschern der Brown-Universität in Providence, Rhode Island, entwickelter neuer Katalysator möglicherweise dazu beitragen, überschüssiges Kohlendioxid in großem Maßstab wiederzuverwerten – so eine Medienmitteilung vom 12.08.2020. weiterlesen…