{"id":86913,"date":"2021-04-09T06:55:12","date_gmt":"2021-04-09T04:55:12","guid":{"rendered":"http:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=https%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F1170435%2Fein-stabiler-kupfer-katalysator-fuer-die-co2-umwandlung.html%3FWT.mc_id%3Dca0065"},"modified":"2021-09-09T21:06:47","modified_gmt":"2021-09-09T19:06:47","slug":"ein-stabiler-kupfer-katalysator-fuer-die-co2-umwandlung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/ein-stabiler-kupfer-katalysator-fuer-die-co2-umwandlung\/","title":{"rendered":"Ein stabiler Kupfer-Katalysator f\u00fcr die CO2-Umwandlung"},"content":{"rendered":"

CO2<\/sub> l\u00e4sst sich elektrochemisch in Ausgangsstoffe f\u00fcr die Industrie umwandeln. Bislang fehlen aber Katalysatoren, die \u00fcber lange Zeit stabil sind. Mit ein paar Tricks k\u00f6nnte sich das Problem l\u00f6sen lassen.<\/strong><\/p>\n

\"
Die Gasdiffusionselektrode wurde in dieser Messzelle getestet. Der Gaschromatograph detektiert die Produkte.
\u00a9 Jo\u00e3o Junqueira<\/figcaption><\/figure>\n

Einen neuen Katalysator f\u00fcr die Umwandlung von Kohlendioxid (CO2<\/sub>) in Chemikalien oder Treibstoffe haben Forschende der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum und Universit\u00e4t Duisburg-Essen entwickelt. Sie optimierten bereits verf\u00fcgbare Kupfer-Katalysatoren, um ihre Selektivit\u00e4t und Langzeitstabilit\u00e4t zu verbessern. Die Ergebnisse beschreibt das Team um Dr. Yanfang Song und Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann vom Bochumer Zentrum f\u00fcr Elektrochemie mit dem Team um Prof. Dr. Corina Andronescu von der Duisburg-Essener Arbeitsgruppe Technische Chemie III in der Zeitschrift Angewandte Chemie, online ver\u00f6ffentlicht am 9. Februar 2021.<\/p>\n

Bor macht Kupfer-Katalysator stabil<\/h3>\n

Das Klimagas CO2<\/sub> l\u00e4sst sich in gr\u00f6\u00dfere Kohlenstoffverbindungen umwandeln, die als Grundchemikalien f\u00fcr die Industrie oder als Kraftstoffe genutzt werden k\u00f6nnen. Forschende verfolgen die Idee, CO2<\/sub> elektrochemisch mithilfe regenerativer Energien umzusetzen. So w\u00fcrden nicht nur n\u00fctzliche Produkte entstehen; diese w\u00fcrden gleichzeitig auch als Speicher f\u00fcr die erneuerbaren Energien dienen. Kupfer hat sich in fr\u00fcheren Studien bereits als vielversprechender Katalysator herausgestellt, allerdings muss es in Form eines teilweise positiv geladenen Ions vorliegen \u2013 und genau das stellt das Problem dar.<\/p>\n

Unter herk\u00f6mmlichen Reaktionsbedingungen wird Kupfer schnell von seiner positiv geladenen Form in den neutralen Zustand umgewandelt, was f\u00fcr die Bildung von Produkten mit mehr als zwei Kohlenstoffatomen ung\u00fcnstig ist und so den Katalysator deaktiviert.<\/p>\n

Das Team aus Bochum und Duisburg-Essen modifizierte daher einen Kupfer-Katalysator mit Bor. Die Forscherinnen und Forscher testeten verschiedene Kupfer-Bor-Verh\u00e4ltnisse und bestimmten die optimale Zusammensetzung, um das Entstehen von Verbindungen mit mehr als zwei Kohlenstoffatomen zu beg\u00fcnstigen. Sie zeigten au\u00dferdem, dass der Bor-Kupfer-Katalysator bei Stromdichten betrieben werden kann, wie sie im industriellen Ma\u00dfstab erforderlich w\u00e4ren.<\/p>\n

Zink verhindert Korrosionssch\u00e4den<\/h3>\n

Das System setzten sie in Form einer Gasdiffusionselektrode um, in der ein fester Katalysator die elektrochemische Reaktion zwischen der fl\u00fcssigen und gasf\u00f6rmigen Phase katalysiert. Wichtig dabei ist, dass sich ausreichend CO2<\/sub> in der Grenzregion zwischen Gas- und Fl\u00fcssigphase l\u00f6st. Das gelang den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern durch den Einsatz eines speziellen Bindemittels.<\/p>\n

Eine weitere Herausforderung ist, das System \u00fcber lange Zeit stabil zu halten. Es gilt beispielsweise, die Korrosion der Elektroden zu verhindern. Zu diesem Zweck integrierten die Chemikerinnen und Chemiker eine sogenannte Opferanode aus Zink in das System. Da Zink ein weniger edles Metall als Kupfer ist, wird dieses zuerst korrodiert, w\u00e4hrend das Kupfer verschont bleibt.<\/p>\n

\u201eDie Kombination aus einem selektiven und aktiven Katalysatormaterial in einer Gasdiffusionselektrode und dem Zusatz des stabilisierenden Zinks ist ein wichtiger Schritt in Richtung der stofflichen Nutzung von CO2<\/sub>\u201c, res\u00fcmiert Wolfgang Schuhmann.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

CO2 l\u00e4sst sich elektrochemisch in Ausgangsstoffe f\u00fcr die Industrie umwandeln. Bislang fehlen aber Katalysatoren, die \u00fcber lange Zeit stabil sind. Mit ein paar Tricks k\u00f6nnte sich das Problem l\u00f6sen lassen. Einen neuen Katalysator f\u00fcr die Umwandlung von Kohlendioxid (CO2) in Chemikalien oder Treibstoffe haben Forschende der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum und Universit\u00e4t Duisburg-Essen entwickelt. Sie optimierten bereits […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5571],"tags":[14898,15124,12436],"supplier":[1806],"class_list":["post-86913","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-co2-based","tag-co2","tag-katalysator","tag-treibstoff","supplier-ruhr-universitaet-bochum"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/86913","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=86913"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/86913\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=86913"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=86913"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=86913"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=86913"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}