Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Verfahren zur Herstellung von leistungsfähigen Katalysatorsystemen für die Methanolsynthese

18.05.2004


Methanol ist nicht nur ein wichtiger Grundstoff für die chemische Industrie, sondern rückt zunehmend in den Brennpunkt des Interesses als Energieträger für Brennstoffzellen. Im Gegensatz zu Wasserstoff ließe sich das flüssige Methanol leicht transportieren und über das bestehende Tankstellennetz verteilen. Kein Wunder, dass fleißig nach verbesserten Katalysatoren für die Methanolsynthese gesucht wird. Forscher eines an der Ruhr-Universität Bochum angesiedelten Sonderforschungsbereichs der Deutschen Forschungsgemeinschaft (SFB 558) haben mit einer ungewöhnlichen Bedampfungstechnik an dieser Front nun einen Erfolg zu vermelden.


Methanol wird industriell zumeist aus Synthesegas, einem Gemisch aus Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff durch Umsetzung an Kupfer/Zinkoxid-Katalystoren hergestellt. Für deren katalytische Wirksamkeit spielen offenbar Wechselwirkungen zwischen dem metallischen Kupfer und dem Zinkoxid, das als Träger fungiert, eine entscheidende Rolle. Das Team um Roland A. Fischer suchte daher einen Weg, um den Grenzflächenkontakt zwischen Kupfer und Zinkoxid zu maximieren. So kamen sie auf die Idee, poröse Silikat-Materialien als Trägersubstanz für ihre Katalysatorsysteme einzusetzen. Diese haben den Vorteil einer sehr hohen spezifischen Oberfläche sowie einer präzise einstellbaren nanoskopischen Porenstruktur - und haben sich bereits vielfach als ausgezeichnete Trägermaterialien bewährt. Statt die katalytisch aktiven Substanzen - Kupfer und Zinkoxid - nun mit konventionellen Imprägnierverfahren auf den Träger aufzubringen, setzen die Bochumer Forscher auf die so genannte metallorganische Dampfabscheidung: Im Vakuum verdampfen sie zunächst eine sauerstoffhaltige kupferorganische Verbindung. Dabei wird der Dampf am Silikat-Träger fest adsorbiert. Anschließend wird Diethylzink auf die gleiche Weise aufgedampft und das Material vorsichtig erhitzt. Auf der molekularen Ebene passiert dabei Folgendes: Die Zinkatome nehmen den Platz der Kupferatome ein, die sich ihrerseits als metallisches Kupfer abscheiden. Beim Erhitzen werden alle organischen Verbindungen verbrannt, das Zink bleibt in Form von Zinkoxid übrig. Das Besondere: Sowohl Kupfer als auch Zinkoxid liegen extrem fein verteilt vor, so dass sie besonders innig miteinander in Kontakt treten können. So erhielten die Forscher mit allen getesteten Silikaten Katalysatormaterialien, die den klassischen Kupfer/Zinkoxid-Katalysatoren mindestens ebenbürtig sind. "Die katalytische Aktivität einer der Proben übertrifft die der Klassiker sogar überraschend deutlich," so Fischer. "Grund ist die spezielle dreidimensionale Porenstruktur dieses Silikat-Trägers, die eine besonders effiziente Diffusion der eingedrungenen Dämpfe erlaubt."

Kontakt:


Prof. Dr. R. A. Fischer
Lehrstuhl für Anorganische Chemie II -
Organometallics & Materials Chemistry
Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum
Tel.: 0234-322-3629, Fax: 0234-321-4174
E-mail: roland.fischer@ruhr-uni-bochum.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://ruhr-uni-bochum.de
http://www.angewandte.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Sprühtrocknung: Wirkstoffe passgenau verkapseln
01.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Smarte Sensoren steuern Industrieprozesse von morgen
31.08.2017 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik