Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanotech-Gold für effektives CO2-Recycling

28.10.2013
Partikel erlauben effiziente Umwandlung in verwertbares CO

Ein effektives Recycling für das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) hat etwas von einem modernen alchimistischen Traum - der ausgerechnet dank Gold Realität werden könnte.


Kantige Partikel: Sie führen zum Erfolg
(Foto: Sun lab/Brown University)

Denn US-Forscher konnten jetzt zeigen, dass sich Gold-Nanopartikel CO2 sehr effizient in Kohlenmonoxid (CO) umwandeln lassen, was dann einfach weiterverarbeitet werden kann - beispielsweise in alternative Brennstoffe. Wichtig ist die richtige Form der Nanopartikel.

"Unsere Arbeit ist nur vorbereitend, aber wir glauben, dass diese Technologie großes Potenzial für das Hochskalieren auf kommerzielle Anwendungen hat", meint Shouheng Sun, Chemieprofessor an der Brown University http://brown.edu . Der Ansatz verspricht jedenfalls eine hohe Ausbeute - in Experimenten hat das Team mit speziell geformten, acht Nanometer großen Goldpartikeln 90 Prozent Wandlungsrate erreicht.

Entscheidende Größe

CO2 selbst ist ein sehr stabiles Molekül, das vor allem als Treibhausgas bekannt ist. Ein Recycling zu CO ist deshalb so interessant, weil dieses relativ leicht beispielsweise zu künstlichem Erdgas oder Methanol weiterverarbeitet werden kann.

Goldfolie wäre als Katalysator für die nötige Umwandlung von CO2 in CO zwar prinzipiell geeignet, ist aber nicht sehr effizient, da die Folie zu stark mit dem Wasser reagiert, in dem CO2 gelöst wird Wasserstoff eher als Nebenprodukt liefert. Daher hat das Brown-Team versucht, ob Gold in viel kleinerer Form bessere Ergebnisse liefert.

Das war auch der Fall, denn offenbar sind es speziell die Kanten von Nanopartikeln, sogenannte "aktive Stellen", die besonders viel verwertbares CO liefern. Deshalb sind kleinere Teilchen prinzipiell besser, denn sie haben verhältnismäßig mehr Kanten und weniger Seitenflächen. Allerdings ist das dem Team zufolge auch der Grund, warum sich in Tests acht Nanometer große Partikel als ideal erwiesen haben - sie wandeln 90 Prozent des CO2 zu CO um. Denn noch kleinere Gold-Partikel bestehen praktisch nur noch aus Ecken, die wieder kaum katalytische Wirkung haben.

Effizient und günstig

Da die Brown-Forscher nun verstehen, warum genau Gold-Nanopartikel gut für das CO2-Recycling geeignet sind, sind sie davon überzeugt, noch höhere Effizienz zu erzielen. "Wir arbeiten an neuen Partikeln, welche die aktiven Stellen maximieren", erklärt der Chemietechnik-Professor Andrew Peterson.

Das Team geht also davon aus, dass sein Ansatz wirklich attraktiv für kommerzielles CO2-Recycling sein kann. Das liegt nicht zuletzt daran, dass durch den Einsatz von Nanopartikeln vergleichsweise wenig teures Gold erforderlich und somit eher eine kosteneffiziente Umsetzung in großem Maßstab möglich ist.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.brown.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops