Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rostiger Stahl als Sauerstoffgenerator

22.07.2016

Korrodierte Edelstahlelektrode lässt sich für die die elektrochemische Wasserspaltung einsetzen

Die elektrokatalytische Wasserspaltung gehört zu den Zukunftstechnologien einer umweltfreunlichen und preisgünstigen Energiegewinnung. Vor allem wegen der trägen Oxidationsreaktion zu Sauerstoff liegt eine industrielle Anwendung jedoch noch in weiter Ferne.


Künstlich korrodierter Edelstahl als Elektrokatalysator.

(c) Wiley-VCH

In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellen chinesische Wissenschaftler eine Möglichkeit vor, anstelle der derzeit verwendeten teuren Schwermetalloxide künstlich korrodierten Edelstahl als Elektrokatalysator zu verwenden. Dieser ist hochaktiv für die Sauerstoffentwicklung und könnte sie sich als eine überraschend einfache Option zur Lösung eines lange bekannten Problems erweisen.

Die Wasserspaltung ist die Umsetzung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Während die Pflanzen dieses Prinzip als die wichtigste Reaktion zur Energie zur Energieumwandlung auf der Erde nutzen, lässt es sich industriell nur schwer abbilden. Besonders schwierig ist es, Katalysatoren für die Beschleunigung der trägen Oxidationsreaktion zu finden, um Sauerstoff zu generieren.

Mögliche Elektrokatalysatoren müssen eine Vielzahl von Eigenschaften erfüllen, unter anderem sollten sie beständig und preiswert sein. Die derzeit besten Katalysatoren sind aber teure und seltene Schwermetalloxide. Billigere und leichter verfügbare Übergangsmetalle haben häufig andere Nachteile.

Einen ungewöhnlichen Ansatz wählten nun Xinbo Zhang von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und seine Mitarbeiter wählten, indem sie eine einfache Edelstahlplatte durch künstliche Korrosion in einen hervorragenden Elektrokatalysator verwandelten.

Die ehemals glatte, ebene Oberfläche des Stahls wird durch den Korrosionsprozess durch Hydrothermalbehandlung und elektrochemische Verfahren in Alkalilösung rostig-braun. Verrostet, aber bestens geeignet für die Katalyse.

So gelangen Nickelverbindungen an die Oberfläche, die schon als sehr gute Katalysatoren bekannt sind. Zudem lässt sich die rauhere, basische Oberfläche hervorragend benetzen, bietet ausgezeichneten Kontakt zum Stromkollektor, ist stabil und robust.

Weder die Stabilität im Dauertest noch die notwendige Reaktivierung der korrodierten Oberfläche durch das gleiche künstliche Korrosionsverfahren erwiesen sich als Problem. In Anspielung auf die schlechte Reputation von "Rost" als vermeintlich unbrauchbar gewordenes Material, nennen die Wissenschaftler ihre Methode "Aus Abfall wird Wertstoff". Das praktikable, effiziente und preisgünstige Verfahren könnte eine interessante Option für die industrialisierte Wasserspaltung der nächsten Generation sein.

Angewandte Chemie: Presseinfo 24/2016

Autor: Xinbo Zhang, Changchun Institute of Applied Chemistry (CIAC), Chinese Academy of Sciences (China), http://energy.ciac.jl.cn/

Link zum Originalbeitrag: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201604040

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Renate Hoer | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Dehnbare Elektronik: Neues Verfahren vereinfacht Herstellung funktionaler Prototypen
17.10.2019 | Universität des Saarlandes

nachricht Für höhere Reichweiten von E-Mobilen: Potentiale von Leichtbauwerkstoffen besser ausschöpfen
17.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

VR-/AR-Technologien aus der Nische holen

18.10.2019 | Veranstaltungen

Ein Marktplatz zur digitalen Transformation

18.10.2019 | Veranstaltungen

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungen

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

Insekten teilen den gleichen Signalweg zur dreidimensionalen Entwicklung ihres Körpers

18.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Volle Wertschöpfungskette in der Mikrosystemtechnik – vom Chip bis zum Prototyp

18.10.2019 | Physik Astronomie

Innovative Datenanalyse von Fraunhofer Austria

18.10.2019 | Informationstechnologie

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