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 Bionik im Leichtbau
17.08.2018 | Technische Hochschule Mittelhessen

nachricht Phänomenologisches Berechnungskonzept verkürzt das Auslegen von Spritzgussformteilen
13.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

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