Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aus der Luft gegriffen

20.04.2009
Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle - ein Carben-Katalysator eröffnet neue Perspektiven

Darum beneiden Chemiker die grünen Pflanzen: Durch Photosynthese können sie Kohlendioxid, das in unserer Luft reichlich vorhanden ist, einfach fixieren und daraus Biomasse, also organische Verbindungen, aufbauen.

Auch Chemiker möchten Kohlenstoffverbindungen einfach aus Luft-CO2 herstellen können. Denn anders als die heute üblichen Kohlenstoffquellen Erdöl und Erdgas ist Kohlendioxid ein erneuerbarer Rohstoff und ein umweltfreundliches chemisches Reagens.

Leider sind die Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungen aber sehr schwer zu knacken. Forscher um Yugen Zhang und Jackie Y. Ying vom Institute of Bioengineering and Nanotechnology in Singapur haben nun ein neuartiges Reaktionsschema entwickelt, nach dem CO2 bei sehr milden Bedingungen effektiv in Methanol umgesetzt werden kann. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, basiert es auf einem N-heterozyklischen Carben als Katalysator und einem Silan als Reduktionsmittel.

Das Grundgerüst eines N-heterozyklischen Carbens ist ein Fünfring aus zwei Stickstoff- und drei Kohlenstoffatomen. Eines dieser Kohlenstoffatome ist dabei statt vierbindig nur zweibindig. So bleiben Elektronen übrig in Form eines so genannten einsamen Elektronenpaars, das diese Spezies sehr reaktiv macht. Reaktiv genug, um auch CO2 anzugreifen.

Die Singapurer Forscher erzeugen den verwendeten Carben-Katalysator in situ aus einer Vorstufe. Das Carben aktiviert das CO2, wird dann aber wieder abgespalten und liegt am Ende des Reaktionszyklus unverändert vor. Formaler Reaktionpartner ist ein Hydrosilan, eine siliciumorganische Verbindung, die als Reduktionsmittel wirkt. Das Reaktionsprodukt, in das CO2 umgewandelt wird, lässt sich im letzten Schritt der Reaktionsfolge problemlos in Form von Methanol gewinnen. Methanol ist ein wichtiges Ausgangsprodukt für viele chemische Synthesen und dient als alternativer Kraftstoff sowie als Rohstoff für die Energieerzeugung in Methanol-Brennstoffzellen.

Besonderer Vorteil: Anders als bisherige Reaktionsschemata mit metallhaltigen Katalysatoren kann mit Luft als CO2-Quelle gearbeitet werden, da der Carbenkatalysator unempfindlich gegenüber Sauerstoff ist. Dabei zeigt sich das Carben effektiver als die metallhaltige Katalysatoren. Die Reaktion läuft zudem unter sehr milden Bedingungen ab.

Angewandte Chemie: Presseinfo 15/2009

Autor: Yugen Zhang, Institute of Bioengineering and Nanotechnology, Biopolis (Singapore), http://www.ibn.a-star.edu.sg/research_areas_7.php?id=110

Angewandte Chemie 2009, 121, No. 18, 3372-3375, doi: 10.1002/ange.200806058

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://www.ibn.a-star.edu.sg/research_areas_7.php?id=110

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics