Arbeiten von Prof. Dr. Matthias Bauer zu neuen nachhaltigen Systemen für die Abgaskatalyse als Cover des ChemSusChem Journals ausgewählt
Auf dem Weg in ein neues Eisenzeitalter
Zum ersten Mal konnte die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Matthias Bauer, Fachbereich Anorganische Chemie und analytische Chemie im Department Chemie der Universität Paderborn, durch eine systematische Studie detaillierte Hinweise auf die katalytisch aktive Spezies in der eisenkatalysierten Oxidation von Kohlenmonoxid erhalten. Die Veröffentlichung “Pollution control meets sustainability: Structure-Activity studies on new iron-based CO oxidation catalysts” wurde im renommierten Journal ChemSusChem für Arbeiten an der Grenzfläche von Nachhaltigkeit und Chemie aufgrund exzellenter Gutachten für ein Cover ausgewählt.
Kohlenmonoxid CO entsteht in nahezu allen Verbrennungsmotoren und wird zum Beispiel mit Autoabgasen ausgestoßen. Die akute Toxizität erfordert die vollständige Entfernung durch Umwandlung zu Kohlendioxid CO2 mittels Reaktion mit Luftsauerstoff O2. Diese Reaktion wird durch Katalysatoren ermöglicht. Aktuell werden zur oxidativen CO-Entfernung Edelmetallkatalysatoren auf Platin- oder Palladiumbasis eingesetzt. Diese Metalle spielen in sehr vielen Technologien eine zentrale Rolle. In naher Zukunft ist deshalb mit einer Verknappung und deutlichen Preissteigerung zu rechnen, die ein ökonomisches Risiko darstellen. Zudem ist nach wie vor nicht geklärt, ob Edelmetall-Nanopartikel, die aus Drei-Wege-Katalysatoren emittiert werden, ein gesundheitliches Risiko bedeuten. Ansätze, die den Ersatz von Edelmetallen durch Eisen verfolgen sind deshalb doppelt wichtig: Sie reduzieren gesundheitliche Risiken, da Eisen auch im menschlichen Körper vorkommt. Zudem sind Engpässe bei diesem Metall nicht zu erwarten, da es in nahezu unerschöpflichen Mengen auf der Erde vorkommt.
„Bis dorthin ist es jedoch noch ein langer Weg, der nur gegangen werden kann wenn die aktive Spezies eindeutig bekannt ist, um so gezielt effiziente Katalysatoren zu entwickeln“, sagt Prof. Dr. Matthias Bauer. Um diese Ziel zu erreichen werden hochmoderne Methoden an Teilchenbeschleunigern – sogenannten Synchrotrons – eingesetzt. Die dort zugängliche Röntgenstrahlung liefert einzigartige Einblicke in die untersuchten Katalysatoren.
Link zur Publikation: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.201600508/abstract
