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 Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Smarte Rollstühle, vorausschauende Prothesen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

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

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

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