Katalyse und Materialsynthese

Gruppe

Heterogene Gasphasenkatalyse

Thema

Verschiedene Katalysator-Formen.

Umsatz von Methyl-Ethyl-Keton an Perowskit-Katalysatoren.

Innerhalb der Arbeitsgruppe werden keramische Katalysatoren für die heterogene Gasphasenkatalyse entwickelt. Einsatzgebiete finden sich im Umweltschutz, für die Behandlung von Industrieabgasen  (z.B. chem. Industrie, Energieerzeugung, Abfallwirtschaft) sowie in industriellen Produktionsprozessen. Die Anwendungen reichen von direkten katalytischen Zersetzungen über Totaloxidationen und partielle Oxidationen bis zu selektiven katalytischen Reduktionen. Aufgrund des vorhanden Material-know-hows und der umfangreichen Synthesemöglichkeiten vor Ort ist es möglich, individuell angepasste Katalysator-Lösungen zu identifizieren, herzustellen und unter Einsatzbedingungen zu charakterisieren.

Die Charakterisierung von Umsatz und Selektivität erfolgt im Katalyselabor an verschiedenen Messplätzen. Es können komplexe Modellgase gemischt, dosiert und analysiert (z.B.: FT-IR, GC) werden. Durch Anpassung der Messgeometrien (Pulver, Granulate, Pellets, Miniwaben, Wabenstrukturen, Schäume u.ä.) können die entsprechenden Prozesse realitätsnah im Labormaßstab abgebildet werden (Variation von Raumgeschwindigkeit, Druck, Temperatur, Gaszusammensetzung). Die Materialentwicklung zur Steigerung der Katalysator-Performance ist häufig ein Schwerpunkt der Entwicklungsaufgaben und wird ebenso innerhalb der Arbeitsgruppe abgedeckt. Gruppenübergreifend werden die Katalyse-Aktivitäten mit Membran-Aktivitäten gekoppelt, um dadurch katalytische Membranreaktoren erforschen zu können, mit denen durch gezielte Dosierung von Edukten oder Entfernung von Produkten Ausbeutesteigerungen erreicht werden können.

 

Leistungsangebot

 

  • Heterogene Gasphasenkatalyse
  • Realitätsnahe (chem. Gleichgewicht) Katalysemessungen im Labormaßstab bis 900°C, auch unter erhöhtem Druck
  • Berechnung des Umsatzes sowie der Selektivitäten und Ausbeuten
  • Materialsynthese und Formgebung (siehe Präparation keramischer Precursoren / Formgebung keramischer Komponenten)
  • Messungen an Pulvern, Granulaten, Pellets, Miniwaben, Wabenstrukturen, Schäumen u.ä.
  • Weiterentwicklung / Neuentwicklung / Charakterisierung von keramischen Katalysatoren
  • Kopplung von Katalysator und Membran („Membranreaktor“) zur Ausbeutesteigerung
  • Aufbau geeigneter Mess-Apparaturen

 

Technische Ausstattung

 

  • MFCs für die Gasdosierung verschiedenster Gase und Gasmischungen
  • Verdampfer für Flüssigkeiten
  • verschiedene Reaktorsysteme
  • FT-IR zur Gas-Analyse (Lang-Weg-Gaszelle, Ein-Weg-Gaszelle)
  • FT-IR zur Analyse für Flüssigkeiten und Feststoffe (ATR, DRIFTS)
  • GC/MS
  • process-micro-GCs
  • TPD (Zirox-Zellen, Oxylyt)
  • Sicherheitssystem