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Designing Bifunctional Nano-Alloy Catalysts for Bio-Renewable Feedstock Valorisation

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Biomasseproduktion mit Katalysatoren aufwerten

Wird Biomasse in in Materialien von Wert (Valorisierung) umgewandelt, entlastet man die Deponien, sorgt man für umweltfreundliche Produkte und steigert man die Nachhaltigkeit. Neuartige Katalysatoren können hier schon bald Prozesse vereinfachen und viele Produkte gleichzeitig ergeben.

Industrielle Technologien

Die Verwendung von Nebenprodukten aus landwirtschaftlichen Abfällen und Lebensmittelverarbeitungsströmen erfordert wirkungsvolle, effektive und umweltfreundliche Katalysatorsysteme. EU-finanzierte Wissenschaftler haben derartige Systeme im Rahmen der Arbeit an dem Projekt "Designing bifunctional nano-alloy catalysts for bio-renewable feedstock valorisation" (BIFUNC-NANOCAT) vorgestellt. Aus zwei Metallen bestehende Katalysatoren auf Nanolegierungsbasis wie etwa Gold-Palladium weisen Berichten zufolge bei vielen einstufigen organischen Oxidations- oder Reduktionsumbildungen eine hohe Aktivität auf. Die Wissenschaftler erweiterten das Repertoire durch Hinzufügen von Ruthenium-Palladium-Nanolegierungen. Sie stellten die beiden Bimetall-Nanolegierungskatalysatoren unter Einsatz einer bahnbrechenden Anionenüberschussmodifizierung des von einem Projektforscher entwickelten konventionellen Nassimprägnierungsverfahrens (MIm) her. Die Forscher charakterisierten diese Katalysatoren auf Grundlage von Nanolegierungen anhand einer Vielzahl von modernen mikroskopischen und spektroskopischen Verfahren. Zudem führten die Forscher die Wirksamkeit dieser bimetallischen Nanolegierungskatalysatoren bei der Katalyse mehrerer Reaktionen in einer Kaskade vor. Die Reaktionen beinhalteten sowohl die Oxidation als auch die Reduktion für eine Eintopfsynthese und -valorisierung. Wirksamere und effektivere Katalysatoren werden Türen zu einer stärkeren Ausnutzung und Verwertung von Biomasse aufstoßen. Die mögliche Produktpalette erstreckt sich hier von Biokraftstoffen bis hin zu Zusatzstoffen für Kosmetika und Pharmazeutika. Nutzen haben davon viele entlang der gesamten Lieferkette, nicht zu vergessen die Verbraucherinnen und Verbraucher sowie die Umwelt.

Schlüsselbegriffe

Biomasse, Valorisierung, Katalysator, Nanoalloy, Nanolegierung, bimetallisch, Gold, Palladium, Ruthenium, Anionenüberschuss, Nassimprägnierung

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