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KATALYSE-Journal | Artikel Nr.: 16002

Frankfurt, 25.08.2009: Als Energieträger für Brennstoffzellen oder als Ersatz für Benzin rückt Methanol zunehmend in den Brennpunkt des Interesses - über seine Rolle als wichtiger Grundstoff für die chemische Industrie hinaus. Es ist erheblich effizienter und kostengünstiger zu speichern als Wasserstoff und ließe sich über das bestehende Tankstellennetz verteilen.



Wermuthstropfen ist die doch recht aufwendige Synthese von Methanol aus Erdgas ist ein brennbarer, fossiler Energieträger, der in unterirdischen Lagerstätten vorkommt. Das methanreiche Erdgas ist ein Gasgemisch, das man meist gemeinsam mit Erdöl vorfindet. Erdgas entsteht aus abgestorbener Biomasse unter Luftabschluss und hohem Druck. Erdgas oder Erdöl über den Umweg Synthesegas. Als hochinteressante Alternative gehandelt, dann aber wieder fallengelassen wurde die so genannte direkte Niedertemperaturoxidation von Methan ist ein farbloses, geruchloses, ungiftiges Gas, das zu Kohlendioxid und Wasser verbrennt. Methan gehört zu den klimarelevanten Treibhausgasen. Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas und Biogas und im Holzgas enthalten. Methan zu M. (veraltet Methylalkohol, auch Holzgeist genannt) ist eine farblose Flüssigkeit von alkoholischem Geruch mit einem MAK-Wert von 200 ml/m3 (ppm) entsprechend 260 mg/m3. Methanol .

Ein Team um Ferdi Schüth vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim und Markus Antonietti vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam-Golm hat nun einen neuartigen Ein K. besitzt die Eigenschaft, die Geschwindigkeit bestimmter chemischer Reaktionen zu erhöhen, ohne dabei selbst eine Veränderung zu erfahren. Katalysator entwickelt. Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, könnte dieser dem Verfahren einen neuen Aufwind, wenn nicht gar den Durchbruch bescheren.

"Die Entwicklung von Katalysatoren für die direkte Niedertemperaturoxidation von Methan zu Methanol ist eine der bedeutendsten Herausforderungen der letzten Jahrzehnte in der Unter Katalyse versteht man die Beschleunigung einer chemischen Reaktion. Katalyse ," sagt Schüth. Das Problem: Die Bindungen im Methan sind sehr stark und lassen sich nur schwer knacken.

Zudem neigt Methanol dazu, unter den entsprechenden Reaktionsbedingungen zu Farbloses, unbrennbares, schwach säuerliches riechendes und schmeckendes Gas. In freiem Zustand natürlicher Bestandteil von Luft (0,03 – 0,036 Vol.-Prozent) und Mineralquellen. Kohlendioxid weiterzureagieren. Es sind daher nicht nur hochaktive, sondern auch sehr selektive Katalysatoren notwendig.

Ein Durchbruch war die Entwicklung eines Platin-Komplexes durch eine Arbeitsgruppe um Roy Periana, der die Niedertemperaturoxidation von Methan in konzentrierter Schwefelsäure als Reaktionsmedium bei Temperaturen um 200 °C zu Methylsulfat - das sich weiter zu Methanol umsetzen lässt - bei guter Ausbeute und Selektivität katalysiert.

Trotz vielversprechender Ergebnisse erschwerten aber unter anderem die aufwendige Abtrennung und das schwierige Bei der Produktion und beim Verbrauch von Gütern entstehen Abfälle. Die Rückführung dieser Abfälle in den Stoffkreislauf (Produktion - Verbrauch) durch Verwertung nennt man R. Recycling dieses gelöst vorliegenden Katalysators eine kommerzielle Anwendung des Verfahrens. Die Entwicklung wurde bis zur Pilotanlage vorangetrieben, dann aber nicht weiter verfolgt. "Ein fester Katalysator, der sich leicht abtrennen lässt, könnte einen solchen Prozess im kleinen Maßstab wieder interessant machen und so eine effektive, dezentrale Nutzung von Erdgas ist ein brennbarer, fossiler Energieträger, der in unterirdischen Lagerstätten vorkommt. Das methanreiche Erdgas ist ein Gasgemisch, das man meist gemeinsam mit Erdöl vorfindet. Erdgas entsteht aus abgestorbener Biomasse unter Luftabschluss und hohem Druck. Erdgas ermöglichen," sagt Schüth.

Den deutschen Wissenschaftlern ist es nun gelungen, einen solchen festen Katalysator zu entwickeln, dessen hohe Aktivität und Selektivität sowie ausgezeichnete Stabilität über etliche Recyclingschritte die Hoffnungen hinsichtlich einer technischen Nutzung rechtfertigen. "Unsere Entwicklung basiert auf einer kürzlich entdeckten Klasse von Hochleistungspolymeren," erklärt Antonietti.

Durch Polymerisierung eines ringförmigen Moleküls, eines aromatischen Nitrils, entsteht ein Der Begriff Netzwerk bezeichnet soziale Beziehungsgeflechte zwischen Menschen, oder Organisationen/Institutionen. Der Begriff Netzwerk wird auch für einen Verbund von Computern benutzt.
Netzwerk , das der Chemiker "triazinbasiertes Polymer" nennt, abgekürzt als CTF (covalent triazin-based framework). Mit Platin beladen wird daraus ein hochwirksamer, leicht abtrenn- und wiederverwendbarer Ein K. besitzt die Eigenschaft, die Geschwindigkeit bestimmter chemischer Reaktionen zu erhöhen, ohne dabei selbst eine Veränderung zu erfahren. Katalysator .

Umweltlexikon-online.de ist ein Projekt des KATALYSE Institutes, Köln
in Kooperation mit der André Sepeur Medienberatung, Saarlouis
Das KATALYSE-Journal ist ein Projekt der André Sepeur Medienberatung, Saarlouis.
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