Günstiger Katalysator für das CO2-Recycling

Kai junge Puring, Stefan Piontek und Mathias Smialkowski (von links) aus dem Team von Ulf-Peter Apfel mit der Elektrolysezelle, in der die Experimente durchgeführt wurden © RUB, Marquard (Dieses Foto darf nur für eine Berichterstattung mit Bezug zur Ruhr-Universität Bochum im Kontext dieser Presseinformation verwendet werden.)

Die Ergebnisse beschreiben die Forscher um Dr. Ulf-Peter Apfel vom Bochumer Lehrstuhl für Anorganische Chemie I gemeinsam mit ihren Kollegen in der Zeitschrift „Chemical Science“ vom 5. November 2018.

CO2-Umwandlung statt Wasserstoffproduktion

„Die Umwandlung von CO2 in wertvolle Ausgangsstoffe für die chemische Industrie stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, die Klimaerwärmung zu bekämpfen“, sagt Ulf-Peter Apfel. „Allerdings sind bislang kaum billige und leicht verfügbare Katalysatoren für die Reduktion von CO2 bekannt.“

Außerdem begünstigen die infrage kommenden Katalysatoren in der Regel vornehmlich eine andere chemische Reaktion, nämlich die Synthese von Wasserstoff – so auch Pentlandit. Den Forscherinnen und Forschern gelang es jedoch, das Mineral in einen Katalysator für die CO2-Umsetzung umzuwandeln.

Sie erzeugten Elektroden aus Pentlandit und analysierten, unter welchen Bedingungen es an deren Oberfläche zur Wasserstoffbildung oder Kohlenmonoxidproduktion kam.

„Vor allem die Gegenwart von Wasser an der Elektrodenoberfläche war entscheidend“, resümiert Ulf-Peter Apfel. Viel Wasser verschob die Reaktion zugunsten der Wasserstoffbildung, wenig Wasser zugunsten der Kohlenmonoxidentwicklung. Indem die Forscher den Wassergehalt genau einstellten, konnten sie auch Gemische aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff entstehen lassen. „Solche Synthesegasmischungen haben eine große Bedeutung in der chemischen Industrie“, verdeutlicht Apfel.

Stabiler Katalysator

Pentlandit besteht aus Eisen, Nickel und Schwefel und ähnelt einigen in der Natur vorkommenden katalytisch aktiven Zentren von Enzymen, etwa denen der Wasserstoff produzierenden Hydrogenasen. „Ein großer Pluspunkt dieses Minerals ist, dass es relativ stabil gegenüber anderen chemischen Verbindungen ist, die in industriellen Abgasströmen vorkommen und wie ein Gift für viele Katalysatoren wirken“, erklärt Apfel.

Förderung

Die Arbeiten wurden finanziell unterstützt durch einen Liebig-Grant vom Fonds der Chemischen Industrie, die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Emmy-Noether-Förderung AP242/2-1 und DFG-Projekt AP242/6-1) und im Rahmen der Internen Programme der Fraunhofer-Gesellschaft (Fördernummer Attract 097-602175). Weitere Förderung kam vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Projekts „CO2EKAT“ (03SF0523C).

Dr. Ulf-Peter Apfel
Anorganische Chemie I
Fakultät für Chemie und Biochemie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234 32 24187
E-Mail: ulf.apfel@rub.de

Stefan Piontek, Kai junge Puring, Daniel Siegmund, Mathias Smialkowski, Ilya Sinev, David Tetzlaff, Beatriz Roldan Cuenya, Ulf-Peter Apfel: Bio-inspired design: bulk iron-nickel sulfide allows for efficient solvent-dependent CO2 reduction, in: Chemical Science, 2018, DOI: 10.1039/c8sc03555e

Media Contact

Dr. Julia Weiler idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Informationen:

http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Hybride Strom-Wärme-Erzeugung

Neuartiges Parabolrinnen-Solarmodul entsteht an TU Graz. Mittels Hohlspiegel auf Photovoltaik-Zellen gebündelte Sonnenstrahlen liefern nicht nur Strom, sondern auch thermische Energie zum Heizen oder Kühlen. Drei technologische Innovationen verringern die Kosten…

Geheimnissen unserer Galaxie auf der Spur

Benachbarte Sternhaufen bewegen sich als Welle. Neue Ergebnisse deuten darauf hin, dass es keine signifikante Menge an dunkler Materie in unserer Nachbarschaft gibt. Erst vor wenigen Jahren entdeckte ein internationales…

Innovative Computertomographie

…verbessert Beurteilung der koronaren Herzkrankheit. Studie der Universitätsmedizin Mainz zeigt: Schweregrad der Erkrankung bei über 50 Prozent der Patient:innen mit Standardverfahren zu hoch eingestuft. Forschende der Universitätsmedizin Mainz haben gezeigt,…

Partner & Förderer