{"id":150592,"date":"2024-09-18T07:32:00","date_gmt":"2024-09-18T05:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=150592"},"modified":"2024-09-18T09:58:58","modified_gmt":"2024-09-18T07:58:58","slug":"innovative-forschung-enthullt-neuen-weg-zur-ethanolproduktion-aus-co2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/innovative-forschung-enthullt-neuen-weg-zur-ethanolproduktion-aus-co2\/","title":{"rendered":"Innovative Forschung enth\u00fcllt neuen Weg zur Ethanolproduktion aus CO2"},"content":{"rendered":"\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"alignright\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.fhi.mpg.de\/1606129\/original-1725966621.jpg?t=eyJ3aWR0aCI6MzQxLCJmaWxlX2V4dGVuc2lvbiI6ImpwZyIsIm9ial9pZCI6MTYwNjEyOX0%3D--6efba0d29ef840f4c02cc5cb9ef4cad3ce7e0f74\" alt=\"\u00a9 FHI\" title=\"\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">\u00a9 FHI<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n<p><strong>In einer bahnbrechenden <a href=\"https:\/\/pubs.rsc.org\/en\/Content\/ArticleLanding\/2024\/EE\/D4EE02308K\">Studie<\/a>, die in der renommierten Zeitschrift \u201e<em>Energy &amp; Environmental Science<\/em>\u201c ver\u00f6ffentlicht wurde, haben Wissenschaftler*innen der Abteilung Interface Science am Fritz-Haber-Institut eine neuartige Methode zur Umwandlung des Treibhausgases Kohlendioxid (CO<sub>2<\/sub>) in Ethanol, einen nachhaltigen Brennstoff, vorgestellt. Dieser bedeutende Fortschritt k\u00f6nnte den Weg f\u00fcr umweltfreundlichere und wirtschaftlich tragf\u00e4higere Alternativen zu fossilen Brennstoffen ebnen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Der Artikel mit dem Titel \u201e<a href=\"https:\/\/pubs.rsc.org\/en\/Content\/ArticleLanding\/2024\/EE\/D4EE02308K\">Time-Resolved Operando Insights into the Tunable Selectivity of Cu-Zn Nanocubes during Pulsed CO2 Electroreduction<\/a>\u201c zeigt, wie das Team erfolgreich eine Kombination aus Kupfer und Zinkoxid verwendet hat, um die katalytische Reduktion von CO<sub>2<\/sub>&nbsp;(CO<sub>2<\/sub>RR, engl. CO<sub>2<\/sub>&nbsp;reduction reaction) zu Ethanol zu beschleunigen. Traditionell basierte dieser Prozess ausschlie\u00dflich auf Kupferkatalysatoren, die unter station\u00e4ren Reaktionsbedingungen betrieben wurden, was nicht die beste Selektivit\u00e4t f\u00fcr Ethanol gew\u00e4hrleistet. Es ist bekannt, dass gepulste CO<sub>2<\/sub>RR dies \u00e4ndern kann, aber obwohl es ein vielversprechender Ansatz ist, kann der Katalysator aufgrund der anspruchsvolleren Reaktionsbedingungen Stabilit\u00e4tsprobleme haben, die seiner Leistung schaden.<\/p>\n\n\n\n<p>Diese neue Forschungsarbeit zeigt klar die Vorteile der Verwendung von gepulsten CO<sub>2<\/sub>RR. Dar\u00fcber hinaus entdeckte das Team,&nbsp;unter der Leitung von Gruppenleiter Dr. Arno Bergmann und Prof. Dr. Beatriz Rold\u00e1n Cuenya,&nbsp;dass durch das Aufbringen einer Zinkoxidh\u00fclle um die Kupferoxid-Nanow\u00fcrfeln die Ethanolproduktion in der gepulsten CO<sub>2<\/sub>RR gesteigert und unerw\u00fcnschte Nebenprodukte wie Wasserstoff minimiert werden k\u00f6nnen. Insbesondere war es m\u00f6glich, \u00e4hnliche oder sogar bessere Ergebnisse bei der Ethanolproduktion im Vergleich zu reinen Kupferkatalysatoren zu erzielen, jedoch unter deutlich weniger anspruchsvollen Reaktionsbedingungen. In der Vergangenheit f\u00fchrte der Oxidationsprozess des Katalysators bei der gepulsten CO<sub>2<\/sub>-Reduktion zum Verlust von Kupferatomen durch oxidative Aufl\u00f6sung im fl\u00fcssigen Medium (Elektrolyt). Dies kann im Laufe der Zeit die Leistung und Selektivit\u00e4t des Katalysators verschlechtern. <\/p>\n\n\n\n<p>Im Gegensatz dazu zeigt die vorliegende Studie, dass durch die Zinkoxid-H\u00fclle um den Kupfer-Nanow\u00fcrfeln ein langlebigerer Elektrokatalysator in der gepulsten CO<sub>2<\/sub>RR entwickelt werden kann. Bei Verwendung der neuen Katalysatoren oxidiert haupts\u00e4chlich die Zinkkomponente, wodurch das Kupfer geschont und die Integrit\u00e4t und Effizienz des Katalysators erhalten bleibt. Dieser innovative Ansatz verl\u00e4ngert daher die Lebensdauer der Katalysatoren unter den dynamischen Reaktionsbedingungen, die f\u00fcr die Erzeugung von Alkoholprodukten optimiert sind. Die detaillierten Informationen \u00fcber die Struktur und Zusammensetzung des katalytischen Materials, die f\u00fcr seine Optimierung erforderlich sind, wurden mittels operando Raman-Spektroskopie gewonnen, einer Methode mit hervorragender Empfindlichkeit f\u00fcr die Erkennung adsorbierter Reaktionszwischenprodukte.<\/p>\n\n\n\n<p>Diese Entdeckung unterst\u00fctzt nicht nur die Hypothese, dass der Oxidationszustand des Metalls eine entscheidende Rolle in der Reaktion spielt und dass die aktiven Reaktionsspezies w\u00e4hrend des katalytischen Prozesses entstehen, sondern zeigt auch einen potenziellen Weg zur Verbesserung der Selektivit\u00e4t und Effizienz der CO<sub>2<\/sub>-Reduktion zu Ethanol auf. Sie stellt einen bedeutenden Fortschritt im Verst\u00e4ndnis auf der Suche nach nachhaltigen Energiel\u00f6sungen dar und bietet einen vielversprechenden Weg f\u00fcr eine gr\u00fcne und kosteng\u00fcnstige Produktion von Ethanol und anderen Brennstoffen aus CO<sub>2<\/sub>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In einer bahnbrechenden Studie, die in der renommierten Zeitschrift \u201eEnergy &amp; Environmental Science\u201c ver\u00f6ffentlicht wurde, haben Wissenschaftler*innen der Abteilung Interface Science am Fritz-Haber-Institut eine neuartige Methode zur Umwandlung des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) in Ethanol, einen nachhaltigen Brennstoff, vorgestellt. Dieser bedeutende Fortschritt k\u00f6nnte den Weg f\u00fcr umweltfreundlichere und wirtschaftlich tragf\u00e4higere Alternativen zu fossilen Brennstoffen ebnen. 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