Von Erdgas zum Chemie-Grundstoff Donnerstag, 09.07.2015

Bio-mimetischer Katalysator ebnet den Weg zu 'Gas-to-Liquid'-Technologien

Die Umwandlung von Erdgas in flüssige Kohlenwasserstoffe ist bisher nur in sehr großen Anlagen effizient durchführbar. Für die wirtschaftliche Verarbeitung von Methan aus kleineren Quellen an entfernten Standorten steht trotz vieler Forschungsanstrengungen derzeit keine 'Gas-to-Liquid'-Chemie zur Verfügung. Von allen konzeptionell vielversprechenden Verfahren zur direkten Umwandlung von Methan in kleinerem Maßstab scheint die partielle Oxidation zu Methanol die praktikabelste zu sein. Aufgrund der niedrigeren Betriebstemperaturen ist das Verfahren sicher und energieeffizienter als andere.

Ein neuer, Enzymen nachempfundener Zeolith-Katalysator könnte die Umwandlung von Erdgas zu Kraft- und Ausgangsstoffen für die chemische Industrie wesentlich erleichtern. Entwickelt wurde er von einem internationalen Team mit Forschern der Technischen Universität München (TUM), der Technischen Universität Eindhoven und der Universität Amsterdam.

Im Fokus des Teams steht ein  extrem poröser Zeolith mit eingebauten Kupferatomen. Diese kupferhaltigen Zeolithe mit Mordenitstruktur imitieren die Reaktivität des Enzyms Methan-Monooxygenase (MMO), das Methan effizient und selektiv zu Methanol oxidiert. Die Forscher identifizierten dreikernige Kupfer-Oxo-Cluster, die die Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen in Methan lockern und damit dessen Umwandlung in Methanol fördern.

Foto: Andreas Battenberg / TUM - Zeolith mit eingebautem Kupfer für die selektive Oxidation von Methan zu Methanol  

Quelle: Technische Uni München

 

Erstellt am 9. Juli 2015
KK