Nachhaltige Feinchemikalienproduktion mit recycelbaren Katalysatoren
Katalysatoren beschleunigen die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion, ohne von ihr verbraucht zu werden, da die Bindung an eine aktive Stelle einer Verbindung reversibel erfolgt. So kann durch die Senkung der für eine chemische Reaktion erforderlichen Energie diese schneller ablaufen. Katalysatoren können sowohl die Ausbeute als auch die Reinheit eines Produkts um einges erhöhen, sofern sie hochaktiv und sehr speziell abgestimmt sind. Von daher erregt die Suche nach besseren Katalysatoren für industriell relevanten Reaktionen enormes Interesse. Wissenschaftler riefen das EU-finanzierte Projekt NANO-HOST ins Leben, um innovative, hoch selektive und effektive recycelbare Katalysatoren zur nachhaltigen Produktion von Feinchemikalien zu entwickeln. Überdies hatte das Projekt die Aufgabe, sowohl für neue als auch für erfahrene Forscherinnen und Forscher ein Expertentraining auf hohem Niveau zu ermöglichen. Die Forschung konzentrierte sich auf die Herstellung, Rückgewinnung und Wiederverwendung von nanostrukturierten Single-Site-Katalysatormaterialien und die technische Gestaltung von Nanoreaktoren auf deren Grundlage. Heterogene Katalysatoren wurden durch Immobilisierung von homogenen Katalysatoren, hauptsächlich Übergangsmetallkomplexen, auf löslichen oder unlöslichen Trägern gebildet. Wissensbasiertes modernes Katalysatordesign ermöglichte Verbesserungen hinsichtlich homogener Katalysatoren dank der Träger, die eine bessere Aktivität, Selektivität und Katalysatorlebensdauer fördern. Dreiundzwanzig Forscherinnen und Forscher nahmen an dem Trainingsprogramm teil, wobei unter den zwölf Partnerteams zahlreiche personelle Austauschaktivitäten realisiert wurden. Das Netzwerk stellte nahezu 200 Trainingseinheiten bereit, bei denen es um Gerätetechnik und ergänzende Fähigkeiten ging. Die fruchtbare Zusammenarbeit ergab acht Patente, 83 Veröffentlichungen und ein Buchkapitel sowie zahlreiche Präsentationen auf internationalen Konferenzen. Diese neue Wissenschaftlergeneration ist nun in einer sehr starken Position, um die künftigen Herausforderungen in Bezug auf neuartige verbesserte Katalysatoren meistern zu können. Zu den Anwendungsgebieten zählen die Nanowissenschaften, die umweltfreundliche Energieerzeugung, die Emissionsminderung sowie nachhaltige Fertigungsprozesse. Denn nun wird die nachhaltige Produktion hochwertiger Spezialchemikalien ein Kinderspiel sein, da man auf die von NANO-HOST hergestellten recycelbaren Katalysatoren zurückgreifen kann.