12.02.2020 - City College of New York

Chemiker entwickeln sichereres Hydrierungsverfahren

Sicheres und umweltfreundliches Wasserstoffgas auf Abruf könnte nach einem neuen chemischen "Hydrierungs"-Verfahren, das am City College von New York entwickelt wird, in Reichweite sein. Unter der Leitung von Mahesh K. Lakshman umgeht die Forschung in einzigartiger Weise die Notwendigkeit einer externen Quelle für Wasserstoffgas, um eine Vielzahl von Hydrierungen durchführen zu können.

Lakshman erklärte die Hydrierung als Addition von Wasserstoffatomen. Eine sehr häufige Anwendung ist zum Beispiel die Herstellung von Fetten aus Pflanzenölen. In der Industrie ist die Produktion von Paraffin ein Beispiel.

"Die Hydrierung ist ein altes und gut etabliertes Verfahren, das auf der Verwendung eines feinteiligen Metalls wie Palladium beruht, das oft auf Holzkohle basiert", sagte Lakshman, ein Fellow der britischen Royal Society of Chemistry und ehemaliger stellvertretender Vorsitzender der Abteilung für Chemie und Biochemie. "Es braucht auch eine Quelle für Wasserstoffgas, das bisher aus komprimierten Wasserstoffgasflaschen erhältlich ist. Diese Druckwasserstoff-Gasflaschen sind nicht nur teuer, sondern sie stellen auch eine extreme Explosions- und Brandgefahr dar". Er wies darauf hin, dass die Zerstörung des Zeppelin-Luftschiffs Hindenburg in New Jersey 1937 darauf zurückzuführen sei.

Die in der Wissenschaftsabteilung des CCNY entwickelte Forschung macht dieses komprimierte Gas überflüssig und führt zu einem sichereren Betriebsverfahren.

"Wir haben festgestellt, dass wir zwei stabile Materialien in Gegenwart von Palladium auf Holzkohle miteinander vermischen können, und dies ergibt eine Mischung, die zur "Hydrierung" fähig ist, ohne dass eine externe Quelle für komprimiertes Wasserstoffgas erforderlich ist", sagte Lakshman. "Diese Arbeit wurde durch eine Veröffentlichung aus den Benjamin-Stokes-Labors der Universität von Kalifornien inspiriert -- Merced. Stokes benutzte Wasser als Quelle für Wasserstoffatome, aber es gab bestimmte Dinge, die unter seinen Bedingungen nicht erreichbar schienen. Unsere Bedingungen scheinen viel weiter gefasst zu sein, da viele verschiedene Arten von Hydrierungen durchgeführt werden können".

Neben anderen Anwendungen wies Lakshman darauf hin, dass dieses neue Verfahren der Hydrierung in den Chemie-Lehrmodulen für Studenten nützlich sein könnte. Sie würde es den Labors ermöglichen, auf Druckgasflaschen für Wasserstoff zu verzichten.

"Darüber hinaus haben wir auch Bedingungen für die Einführung des schwereren Isotops (Deuterium) entwickelt, indem wir die zugrunde liegenden mechanistischen Aspekte verstanden haben. Das Konzept der schweren Drogen nutzt Deuterium anstelle von Wasserstoff, um den Stoffwechsel zu verlangsamen, mit vorteilhaften medizinischen Anwendungen", fügte Lakshman hinzu.

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