Selektive Umsetzung von Synthesegas

Synthesegas, eine Mischung die hauptsächlich aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff besteht, kann ausgehend von Erdgas oder Biomasse hergestellt werden und mittels Fischer-Tropsch Synthese katalytisch in Kohlenwasserstoffe umgesetzt werden. Beinahe ein Jahrhundert nach der Entdeckung an unserem Institut erfährt diese Reaktion momentan erneut technologisch und wissenschaftlich Aufmerksamkeit. Insbesondere besteht Interesse daran den Anwendungsbereich zu erweitern, um unkonventionelle und schwer erreichbare Kohlenstoffquellen, wie beispielsweise Biomasse oder Off-Shore Gasvorkommen zu erschließen. Eine derartige Erweiterung erfordert eine umfassende Neukonzeption des Prozesses, was wiederum neue Reaktor- und Katalysatorkonzepte benötigt. Eine weitere Herausforderung ist die Entwicklung fester Katalysatoren mit denen effizient und selektiv hochwertige Produkte, insbesondere langkettige sauerstoffhaltige Verbindungen, anstatt von Kohlenwasserstoffen hergestellt werden können. Unsere Aufgabenstellung ist ein fundamentales Verständnis des Zusammenspiels zwischen der Struktur (auf verschiedenen Längenskalen) und der Leistung fester Katalysatoren zu erreichen, um Katalysatoren zu entwickeln, mit denen die Selektivität für ein gegebenes Zielprodukt erhöht werden kann. Ein Schwerpunkt ist dabei, den Einfluss von Katalysatorporosität und Stofftransportphänomenen auf die Gesamtleistung zu verstehen.