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Nachwachsende Rohstoffe: das Problem der Katalysatordesaktivierung und Wege zu seiner Lösung

Abstract

Das vergangene Jahrzehnt war Zeuge vielzähliger Forschungsarbeiten zur Umwandlung biobasierter Rohstoffe in Kraftstoffe und Chemikalien. Während der Forschungsschwerpunkt auf der Entwicklung neuer aktiver und selektiver Katalysatoren liegt, findet deren langfristige Stabilität weit weniger Aufmerksamkeit. Dieser Aufsatz erörtert die Hauptanforderungen an langfristige Katalysatorstabilität, diskutiert einige Grundlagen und schlägt Wege zum Erreichen dieses Ziels vor. Drei wesentliche Probleme werden besprochen: Katalysatorverschmutzung, Katalysatorvergiftung und Katalysatorzersetzung. Verschmutzung bezieht sich generell auf die Abscheidung unlöslicher Komponenten, die entweder aus den Ausgangsstoffen selbst oder aus der Zersetzung von Ausgangsstoffen/Zwischenprodukten stammen. Vergiftung beschreibt die Abscheidung elektropositiver Kontaminanten (z. B. Alkali‐ und Erdalkalimetalle) an sauren Zentren oder diejenige elektronegativer Kontaminanten (z. B. N und S) an Hydrierungszentren. Katalysatorzersetzung schließlich resultiert aus der thermodynamischen Instabilität der meisten oxidischen Träger, festen Säuren und Basen sowie der Hydrierfunktionen unter hydrothermalen Bedingungen.

Die drei Fragezeichen: Dieser Aufsatz erörtert die wesentlichen Anforderungen an die langfristige Stabilität von Katalysatoren für die Umwandlung biobasierter Rohstoffe in Kraftstoffe und Chemikalien. Es werden Wege vorgeschlagen, um dieses Ziel zu erreichen. Drei wesentliche Probleme als Hauptursachen für die Katalysatordesaktivierung gilt es hierbei zu lösen: die Katalysatorverschmutzung, die Katalysatorvergiftung und die Katalysatorzersetzung.

Autoren:   Jean‐Paul Lange
Journal:   Angewandte Chemie
Band:   127
Ausgabe:   45
Jahrgang:   2015
Seiten:   13382
DOI:   10.1002/ange.201503595
Erscheinungsdatum:   26.10.2015
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