Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Hilfe der Elektrochemie zu mehr Nachhaltigkeit

24.10.2011
BMBF fördert Nachwuchsgruppe am Düsseldorfer Max-Planck-Institut in Millionenhöhe

CO2 ist kein Abfallprodukt, sondern ein wertvoller chemischer Rohstoff. Man muss ihn nur zu nutzen wissen: Mit Hilfe von Katalysatoren kann Kohlendioxid z.B. zu Methanol reduziert werden, welches wiederum in Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) Anwendung findet.

Effektive Katalysatoren sind für diese Reaktionen entscheidend und Dr. Karl Mayrhofer, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf (MPIE) will sie genauer unter die Lupe nehmen. Das Projekt „ECCO2 – Kombinatorische elektrokatalytische CO2-Reduktion“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BmBF) mit über 1 Millionen € unterstützt.

In einem kompetetiven Verfahren setzte sich Mayrhofer gegen viele Mitbewerber durch und konnte sich so die Gelder für nun erst mal drei Jahre sichern. Das ist nicht viel Zeit für einen so ehrgeizigen Plan: in einem neuen Versuchsaufbau sollen die Zusammenhänge zwischen Aktivität, Selektivität und Stabilität verschiedener Katalysatoren untersucht werden.

Damit viele Katalysatoren verschiedener Zusammensetzung möglichst schnell untersucht werden können, werden sogenannter Materialbibliotheken angelegt. Dafür werden zwei oder drei Metalle in Schichten unterschiedlicher Konzentrationen auf einen Träger gedampft. Einzelne Punkte dieser Metallkombinationen werden nacheinander mit einer speziellen elektrochemischen Zelle, welche am MPIE maßgeblich entwickelt wurde, abgerastert.

In dieser Durchflusszelle befindet sich das Reaktionsmedium (Elektrolyt) und das CO2, welches mit einer Pumpe über den betreffenden Punkt der Materialbibliothek geleitet wird. So kann die Umsetzung des CO2 an jeder beliebig und mikrometergenau ansteuerbaren Katalysatorzusammensetzung stattfinden. Die Reaktionsprodukte werden über den Pumpmechanismus in die Analytik geleitet und dort sehr genau auf ihre Zusammensetzung untersucht. Höchst geringe Konzentrationen eines Stoffes können mit dieser ICP-MS (induktive gekoppeltes Plasma kombiniert mit Massenspektrometrie) nachgewiesen werden.

Diese einzigartige Kombination aus elektrochemischer Durchflusszelle und anschließender Analytik erlaubt es erstmals, nicht nur Aussagen über die Aktivität und Selektivität der Katalysatoren zu machen, sondern gleichzeitig auch über ihre Stabilität, da Katalysatorabbauprodukte ebenso detektiert werden können wie Reaktionsprodukte. „Das Ziel ist es, verbesserte Katalysatoren für die elektrochemische CO2 Reduktion herzustellen und ihre Effizienz in Prototypen zu prüfen, so dass der gesamte Prozess auch für die Industrie interessant wird“, sagt Mayrhofer. Der junge Österreicher ist seit 2010 am MPIE und leitet die Gruppe Elektrokatalyse mit momentan ca. 10 Mitarbeitern.

Dr. Rebekka Loschen | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpie.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht »Die Oberfläche 2018« – Fünf Nominierungen gehen in die Endrunde
18.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht DFG fördert Entwicklung innovativer Forschungssoftware an der Universität Bremen
17.05.2018 | Universität Bremen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

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

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

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

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

23.05.2018 | Geowissenschaften

Diagnose per Computer: Gefährliche Krankheitserreger mithilfe maschinellen Lernens erkennen

23.05.2018 | Informationstechnologie

Genetische Vielfalt schützt vor Krankheiten

23.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

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