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Kombinatorische Untersuchungen zur heterogen katalysierten Methanolsynthese an palladiumhaltigen Mischoxiden

Reiser, Michael - Universität des Saarlandes (2011)


In der vorliegenden Arbeit wurden neuartige palladiumhaltige Mischoxide über den Sol-Gel-Prozess synthetisiert und in einer kombinatorischen Studie auf ihre katalytischen Eigenschaften für die Methanolsynthese getestet. Über die entwickelte Syntheseroute konnten amorphe, homogene palladiumhaltige Mischoxide mit hohen spezifischen Oberflächen und großen Porenvolumina über einen großen Zusammensetzungsbereich synthetisiert werden.

Für die kombinatorische Untersuchungen wurde ein Mikroreaktor verwendet, der eine automatisierte sequenzielle Testung von bis zu 10 Katalysatoren bei 235 °C und 30 bar erlaubte. In insgesamt 4 Generationen wurden etwa 100 verschiedene Katalysatoren Methanolsyntheseaktivität getestet, wobei Pd5Ti95, Pd5Y10Zr85 und Pd5Zr10Ce85 als vielversprechende neuartige Katalysatoren identifiziert wurden. Obwohl die unerwünschte Methanbildung mit steigender Temperatur stark zunahm, konnten mit diesen Katalysatoren bei 235 °C und 30 bar Methanolausbeuten erzielt werden, die jene von vergleichbaren geträgerten Katalysatoren weit übertrafen. Wenngleich die Aktivitäten der neuen Katalysatoren nicht an die technischer Cu-Katalysatoren heranreichten, sind Anwendungen im Zusammenhang alternativer Synthesegasquellen wie Biogas denkbar, welche große Herausforderungen an die Schwefeltoleranz der Katalysatoren stellen.


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