Designer-Materialien für nachhaltige elektrokatalytische Hydrierungsreaktionen (KataSign)
Die Hydrierung organischer Substanzen mittels elementarem H2 ist ein zentraler industrieller
Prozesstyp. Gasförmiger H2 ist ein Sicherheitsrisiko und verursacht die Freisetzung großer Mengen CO2 bei der Erzeugung aus fossilen Energieträgern. Eine Alternative ist die elektrochemische Hydrierung in (und mit) H2O. Bisher ist hierbei eine kontinuierliche Reaktionsführung aufgrund des Fehlens von effizienten Verbundelektroden mit maßgeschneiderten hierarchischen Funktionsschichten nicht möglich und die Grundlagen zu deren Herstellung aus neuen Materialien sind unbekannt. In KataSign sollen Verbundelektroden für die elektrochemische Wandlung organischer Moleküle am Beispiel der elektrokatalytischen Hydrierung etabliert und Design-Regeln für neue Materialien und deren Verarbeitung zu Elektrodeneinheiten für elektroorganische Synthesen gefunden werden. Dazu werden Eigenschaften der Elektroden erstmals entlang der gesamten Prozesskette parametrisiert, und zur Verbesserung der Materialsynthese im Hinblick auf die elektrochemische Anwendung sowie zur Aufklärung der komplexen Wirkmechanismen genutzt. Dies führt zu einer schrittweisen, systematischen Elektrodenoptimierung, die erstmals die gezielte Anpassung von Membran-Elektrodeneinheiten (MEAs) an eine elektroorganische Zielreaktion und letztendlich die Ableitung flexibel anwendbarer allgemeiner Struktur-Aktivitäts-Beziehungen erlaubt.
Antragsteller*in
Prof. Doris Segets, Universität Duisburg Essen, NETZ (NanoEnergieTechnikZentrum)
Prof. Ulf-Peter Apfel, Ruhr-Universität Bochum, Anorganische Chemie
Förderlinie: Kooperation
Gesamtfördersumme: 303.740,00 €
Ansprechpartnerin
Prof. Doris Segets
Universität Duisburg Essen
NETZ (NanoEnergieTechnikZentrum)
Carl-Benz-Straße 199
47057 Duisburg