Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eisenoxid – auch als Rost bekannt – hilft bei der Herstellung wichtiger Amine

29.11.2013
Wissenschaftler vom Rostocker Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) stellen in der jüngsten Ausgabe des renommierten Fachjournals „SCIENCE“ neue Katalysatoren zur Gewinnung einer großen Anzahl verschiedener aromatischer Amine auf Basis von modifiziertem Eisenoxid (einer Art Rost) vor.

Durch den Einsatz dieses neuen einfachen Eisenkatalysators sind so Amine, von denen insgesamt jährlich über 4 Millionen Tonnen weltweit Absatz finden, energiesparend, umweltfreundlich und preiswert erhältlich.


Grafische Nachbildung der Katalysatoroberfläche – Rost auf einem grafitstrukturierten Kohle-Träger von einigen Stickstoffmolekülen umgeben.

Werbeagentur Piehl / LIKAT

Aromatische Aminderivate (Aniline) werden jährlich in der Regel unter Zuhilfenahme teurer Edelmetallkatalysatoren wie Palladium, Rhodium, Ruthenium oder Iridium in großen Mengen produziert. Aromatische Amine sind wichtig für die Herstellung von Lacken und Farben, auch in Agrochemikalien, in der pharmazeutischen Industrie und in Polymeren spielen diese Amine eine sehr wichtige Rolle. Sie stellen Zwischenprodukte dar, die auf vielfältigste Art weiter „veredelt“ werden.

Die Forschungsarbeiten, um einen umweltfreundlichen und preiswerten Zugang zu einer derart wichtigen Gruppe an Chemikalien aufzufinden, wurden in Rostock von einem internationalen Forscherteam durchgeführt. Das überraschende Ergebnis: Eisenoxid, umgangssprachlich auch als Rost bezeichnet, als Basis eines Katalysators beschleunigt die gewünschte Reaktion. Das ist sehr interessant für Wissenschaft und Wirtschaft. Matthias Beller, Leiter des Teams und Direktor des Leibniz-Instituts für Katalyse, stellt folgende Aspekte heraus:

„Im Zeitalter immer knapper werdender Ressourcen ist eine solche Synthese in doppelter Hinsicht wichtig: Das Eisen, das hier als Beschleuniger arbeitet, ist das am häufigsten auf unserer Erde vorkommende Metall. Dieser sehr preiswerte Stoff wiederum unterstützt die Erzeugung von Zwischenprodukten, die sehr wichtig für die Herstellung einer großen Vielzahl von Produkten unseres täglichen Bedarfs sind.“

Die Forscher vom LIKAT in Rostock verwenden zur Herstellung des neuartigen Katalysators für die Synthese der aromatischen Amine ein käufliches Eisensalz. Ein Gemisch aus Eisensalz und einem Liganden – so werden Moleküle bezeichnet, die das Metallatom (hier das Eisen) umgeben - wird auf einen grafitstrukturierten Kohle-Träger gegeben und auf 800°C erhitzt.

Der so gebildete Katalysator – ein Eisenoxid, also Rost auf einem Kohleträger umgeben mit einzelnen Stickstoffatomen - kann nun zur Umwandlung einer großen Vielzahl verschiedenster Nitroaromaten durch Zugabe von Wasserstoff in die gewünschten aromatischen Amin-Derivate eingesetzt werden. Wichtig dabei ist außerdem die bis dato einzigartige Anwendungsbreite des gefundenen katalytischen Systems. Das Forschungsteam stellt in über 80 Beispielen die Nutzbarkeit vor.

Für eine zukünftige kommerzielle Nutzung des Katalysatorsystems ein enorm wichtiger Aspekt. Eine erste Kooperation mit der Evonik Industries AG, einem der international führenden Chemieunternehmen, zur Nutzung der neuartigen Katalysatoren wurde 2013 gestartet.

Hintergrundinformationen:

Das Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT Rostock) ist das größte europäische Forschungsinstitut im Bereich der Erforschung und Entwicklung von Katalysatoren sowie von katalytischen Verfahren und Technologien. Hauptziele der wissenschaftlichen Arbeiten sind die Gewinnung neuer Erkenntnisse in der Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Katalyse und deren Anwendung bis hin zur technischen Umsetzung.

Das Leibniz-Institut für Katalyse ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 86 selbständige Forschungseinrichtungen. Deren Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute bearbeiten gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevante Fragestellungen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Grundlagenforschung. Sie unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer in Richtung Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Institute pflegen intensive Kooperationen mit den Hochschulen - u.a. in Form der Wissenschaftscampi -, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem maßstabsetzenden transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 16.500 Personen, darunter 7.700 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei 1,4 Milliarden Euro.

Weitere Informationen:
Dr. Barbara Heller 0381 1281 146 oder 0162 177 5013  barbara.heller@catalysis.de

Dr. Barbara Heller | idw
Weitere Informationen:
http://www.catalysis.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise