{"id":183881,"date":"2019-09-03T19:00:30","date_gmt":"2019-09-03T17:00:30","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=183881"},"modified":"2019-09-03T19:00:30","modified_gmt":"2019-09-03T17:00:30","slug":"mit-iridium-atomen-zu-effizienteren-katalysatoren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/mit-iridium-atomen-zu-effizienteren-katalysatoren\/","title":{"rendered":"Mit Iridium-Atomen zu effizienteren Katalysatoren"},"content":{"rendered":"

Am Institut f\u00fcr Angewandte Physik der TU Wien wurde eine neue Technologie f\u00fcr bessere Katalysatoren entwickelt. Herk\u00f6mmliche Katalysatorenmaterialien sind teuer und bleiben in ihrer Effizienz hinter den Vorstellungen der Forschenden zur\u00fcck. Mit dem Einsatz von Iridium-Atomen auf einer speziellen Eisenoxid-Oberfl\u00e4che k\u00f6nnte sich dies \u00e4ndern.<\/p>\n

Katalysatoren sind chemische Stoffe, welche die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion erh\u00f6hen. M\u00f6glich wird diese Beschleunigung durch die Senkung der Aktivierungsenergie. In der chemischen Industrie und bei Autos sind Katalysatoren unverzichtbar. In der Autoindustrie sind diese seit 1.1. 1988 f\u00fcr alle Fahrzeuge mit Benzinmotor vorgeschrieben.<\/p>\n

Katalytisch aktive Edelmetalle<\/h3>\n

In der Abgasanlage des Autos hat der Katalysator die Aufgabe, eine chemische Reaktion im Abgas einzuleiten. Dies wird durch katalytisch aktive Edelmetalle wie Platin oder Rhodium m\u00f6glich, die Anteile von umweltsch\u00e4dlichem Kohlenmonoxid, unverbranntem Kohlenwasserstoffen und Stickoxid im Abgas reduzieren. In diesem Prozess ger\u00e4t das Gas in Kontakt mit der Metalloberfl\u00e4che und kann dort chemisch mit anderen Gas-Komponenten reagieren.<\/p>\n

Ineffizientes System<\/h3>\n

Prof. Gareth Parkinson<\/a> vom Institut f\u00fcr Angewandte Physik<\/em> <\/a>an der Technischen Universit\u00e4t<\/em> Wien erkl\u00e4rt das Problem an dieser Technologie: Das Katalysatormaterial liegt als einzelner gro\u00dfer Block vor. Deshalb k\u00f6nnen nur die \u00e4u\u00dferen Atome des Edelmetalls an dem Prozess beteiligt sein. Die Atome im Inneren des Metalls sind f\u00fcr das Gas gar nicht erreichbar. Forschende verfolgen daher die Vision eines m\u00f6glichst fein zu verteilenden Katalysatormaterials, das viele Atome aktivieren k\u00f6nnte. Dies w\u00e4re etwa bei feinen K\u00f6rnchen gegeben. Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgen Forschende weltweit zwei Strategien:<\/p>\n

Feste Metallkatalysatoren<\/h3>\n

Ideal w\u00e4ren Einzelatome, die alle genau auf die richtige Weise als Katalysatoren aktiv werden. Die Realisierung dieses Ideals scheitert allerdings an der Schwierigkeit, Einzelatome zu fixieren. Dazu Parkinson: \u201eWenn man Metallatome auf einer Oberfl\u00e4che anlagert, haben sie meist eine sehr starke Tendenz zu verklumpen und Nanopartikel zu bilden.\u201c<\/p>\n

Fl\u00fcssige Katalysatoren<\/h3>\n

Aktive Metallatome werden nicht auf einer Oberfl\u00e4che angebracht, sondern in ein kleines Molek\u00fcl mit genau richtig ausgew\u00e4hlten Nachbaratomen eingebaut. Die so entstehende Katalysatorfl\u00fcssigkeit wird mit fl\u00fcssigen Substanzen vermischt. Nach der chemischen Reaktion muss man das Produkt allerdings vom Katalysator trennen.<\/p>\n

\u00a0Vor- und Nachteile der Strategien<\/h3>\n

Der Vorteil von festen Metallkatalysatoren liegt<\/p>\n