{"id":42107,"date":"2017-04-20T00:23:53","date_gmt":"2017-04-19T22:23:53","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=42107"},"modified":"2021-09-09T21:38:20","modified_gmt":"2021-09-09T19:38:20","slug":"alles-in-einem-gegen-co2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/alles-in-einem-gegen-co2\/","title":{"rendered":"Alles in einem gegen CO2<\/sub>"},"content":{"rendered":"

Lichtf\u00e4nger, photothermischer Wandler, Wasserstoff-Produzent und Katalysator in einem, das bietet ein \u201eselbstaufheizender\u201c Bor-Katalysator, der Sonnenlicht besonders gut ausnutzt, um Kohlendioxid (CO2<\/sub>) effizient zu reduzieren.<\/strong><\/p>\n

In der Zeitschrift Angewandte Chemie<\/a> stellen Forscher diese photothermokatalytische Reaktion vor, die au\u00dfer Wasser keine weiteren Hilfsstoffe ben\u00f6tigt. Sie k\u00f6nnte Ausgangspunkt f\u00fcr neue effektivere Verfahren zur Umwandlung des Treibhausgases CO2<\/sub> in eine nutzbare Kohlenstoffquelle f\u00fcr die Herstellung von Treibstoffen und chemischen Produkten sein.<\/p>\n

\"201713press\"Als ideale Route, um CO2<\/sub> nutzbar zu machen, wird die Reduktion mit einem Photokatalysator und Sonnenlicht als einziger Energiequelle angesehen \u2013 ein Prozess, der vom Prinzip her dem ersten Schritt der Photosynthese entspricht. Trotz jahrzehntelanger Entwicklungsarbeiten laufen die Verfahren zur CO2<\/sub>-Umwandlung aber noch immer sehr ineffizient.<\/p>\n

\u201eDie Gr\u00fcnde liegen vor allem in einer bisher noch unzureichenden Ausnutzung des Sonnenlichts, der sehr hohen Energiebarriere f\u00fcr die Aktivierung des CO2<\/sub>-Molek\u00fcls sowie in der langsamen Kinetik der beteiligten mehrfachen Elektronen- und Protonen-Transferprozesse\u201c, erl\u00e4utert Jinhua Ye.<\/p>\n

Zusammen mit einem Team vom National Institute for Materials Science (NIMS), Tsukuba, Ibaraki, und der Hokkaido University, Sapporo (Japan) sowie der Tianjin University und der Nanjing University of Aeronautics and Astronautics (China) verfolgt Ye jetzt eine Strategie, bei der nicht nur die Lichtenergie, sondern auch die thermische Energie des Sonnenlichts genutzt werden soll. Wenn die Sonne auf eine Oberfl\u00e4che scheint, wird diese erw\u00e4rmt.<\/p>\n

Diesen an sich allt\u00e4glichen photothermischen Effekt wollen die Forscher nutzen, um die Wirksamkeit katalytischer Systeme zu steigern. Die Wahl fiel dabei auf Pulver aus elementarem Bor, deren starke, sehr breite Absorption des Sonnenlicht-Spektrums und deren effektive photothermische Umwandlung f\u00fcr eine bemerkenswerte Selbstaufheizung des bestrahlten Katalysators sorgen.<\/p>\n

So gelang dem Team eine effiziente CO2<\/sub>-Reduktion zu Kohlenmonoxid (CO) und Methan (CH4<\/sub>), die in Gegenwart von Wasser und unter Lichteinstrahlung \u2013 ohne weitere Reagenzien oder Co-Katalysatoren \u2013 erreicht wurde.<\/p>\n

Unter Bestrahlung heizten sich die Borpartikel auf etwa 378 \u00b0C auf. Bei diesen Temperaturen kommt es zu einer Reaktion mit dem Wasser, in situ entstehen dabei Wasserstoff und Boroxide. Die Boroxide wirken als \u201eF\u00e4nger\u201c f\u00fcr CO2<\/sub>-Molek\u00fcle. Der entstehende Wasserstoff ist hochreaktiv und sorgt \u2013 in Gegenwart des durch Licht aktivierten Borkatalysators \u2013 f\u00fcr eine effektive Reduktion des CO2<\/sub>, indem er die ben\u00f6tigten Protonen (H+) und Elektronen zur Verf\u00fcgung stellt.<\/p>\n

\u201eDer Schl\u00fcssel zum Erfolg liegt in den g\u00fcnstigen Eigenschaften des Bor-Pulvers, die es zu einem Alles-in-Einem-Katalysator machen: Lichtf\u00e4nger, photothermischer Wandler, Wasserstoff-Produzent und Katalysator\u201c, erl\u00e4utert Ye. \u201eUnsere Studie belegt das vielversprechende Potenziel der photothermokatalytischen Strategie f\u00fcr die Umwandlung von CO2<\/sub> und er\u00f6ffnet zudem neue Perspektiven f\u00fcr weitere Sonnenenergie nutzende Reaktionssysteme.\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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