Suchen

Katalyse besser verstehen Chemie im Goldschwamm

| Redakteur: Christian Lüttmann

Ob und wie gut ein Katalysator funktioniert lässt sich leicht herausfinden. Doch warum der eine besser ist als der andere, ist eine weitaus komplexere Frage. Dieser widmen sich unter anderem drei Arbeitsgruppen der Universität Oldenburg. Sie wollen die grundlegenden Prozesse der Katalyse besser verstehen und so den Weg für maßgeschneiderte Katalysatoren erleichtern.

Firmen zum Thema

Nanoporöses Gold unter dem Elektronenmikroskop
Nanoporöses Gold unter dem Elektronenmikroskop
(Bild: Mareike Hänsch/Universität Oldenburg)

Oldenburg – Unter dem Mikroskop sieht es so ähnlich aus wie ein Küchenschwamm: nanoporöses Gold, ein vielversprechendes Katalysator-Material. Welche Prozesse sich an der Oberfläche des durchlöcherten Edelmetalls abspielen und wie sich dessen Eigenschaften gezielt einstellen lassen, ist das Thema einer Forschungsgruppe der Universitäten Oldenburg, Bremen, der TU Hamburg-Harburg und der FU Berlin.

Interessant für die Chemie-Industrie

„Nanoporöses Gold besteht aus 10 bis 50 Milliardstel Meter großen Stegen, die eine verzweigte, ausgefranste Struktur bilden“, erläutert Prof. Dr. Gunther Wittstock vom Institut für Chemie in Oldenburg. Seit einigen Jahren gilt es als interessantes Katalysatormaterial, weil auf der großen Oberfläche Sauerstoffatome aktiviert werden. Diese können anschließend mit anderen Verbindungen reagieren.

Die Forscher hoffen, so zum Beispiel die Oxidation von organischen Substanzen wie Methanol bei niedrigen Temperaturen gezielt steuern zu können. „Wenn man Methanol nur teilweise oxidiert, lassen sich daraus wichtige Grundbausteine für die chemische Industrie herstellen, etwa Ameisensäuremethylester“, erläutert Wittstock.

Alternative zu „try and error“

Für Wittstock und seine Kollegen steht nicht die Anwendung, sondern das grundlegende Verständnis von Katalysatoren im Vordergrund. Bislang probieren Chemiker auf der Suche nach einem geeigneten Katalysator für eine bestimmte Reaktion meist lange herum, bis sie das optimale Rezept finden. „Dieses empirische Vorgehen ist natürlich unbefriedigend“, sagt Wittstock. „Wir möchten gerne verstehen, was einen guten Katalysator ausmacht, und die Eigenschaften gezielt einstellen.“ Für ihn ist nanoporöses Gold dafür das ideale Material. „Es ist gerade so komplex, dass wir die Chance haben, es systematisch zu erforschen“, sagt er.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 45322337)