Verwendung von Hochdurchsatz-Methoden zur Untersuchung starker Metall-Träger-Wechselwirkungen bei Cu/ZnO-Katalysatoren für die Methanolsynthese
- Für die Methanolbildung an Cu/ZnO-Katalysatoren wird ein Hochdurchsatzsystem nach dem Prinzip eines 49-fachen parallel beströmten Rohrbündelreaktors vorgestellt, das unter industriellen Bedingungen (50 bar Druck, \(270^{o}C\), Synthesegas) die Aktivität von 49 verschiedene Katalysatorproben simultan bestimmt. Modellkatalysatoren für Cu/ZnO-Systeme auf Basis kolloidaler Kupferpartikel werden untersucht und diskutiert. Zahlreiche industrienahe Fällungskatalysatoren können durch gezielte Definition der Herstellungsparameter während der Fällung über (Cu,Zn)-Hydroxycarbonate, die anschließend calciniert werden, unter Verwendung des Hochdurchsatzsystems rasch qualifiziert werden. Ergänzt durch andere Methoden der Detailcharakterisierung (N2O-Frontalchromatographie, temperaturprogrammierte Reduktion mit in-situ-EXAFS) wurden weitere Hinweise auf die komplexen Determinatoren für die Aktivität des Methanolkatalysators erarbeitet, die von weit mehr Parametern als nur der Kupferoberfläche abhängt.
- A high throughput test system for Cu/ZnO catalysts used in methanol synthesis is presented. It is able to determine the catalytic activity of 49 catalyst samples simultaneously and works according to the principle of a 49-fold parallel flow tube reactor at industrial production conditions (50 bar pressure, \(270^{o}C\) temperature, synthesis gas). Model catalysts for Cu/ZnO systems consisting of supported metal copper colloids were examined and discussed. Precise preparation-activity-relationship in the precipitation conditions of (Cu,Zn)-hydroxycarbonate precursors followed by calcination was analysed by use of the high throughput system. By detailed studies with other methods (N2O reactive frontal chromatography, TPR with in-situ EXAFS) further hints on the complex determinators of the final catalytic activity were found, which are not only based on cupper surface area.
Author: | Christoph KienerGND |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:294-11608 |
Referee: | Ferdi SchüthGND, Martin MuhlerORCiDGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | German |
Date of Publication (online): | 2004/11/08 |
Date of first Publication: | 2004/11/08 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie |
Date of final exam: | 2004/10/19 |
Creating Corporation: | Fakultät für Chemie und Biochemie |
GND-Keyword: | High throughput screening; Heterogene Katalyse; Methanolherstellung; EXAFS; Kolloides Metall |
Institutes/Facilities: | Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr |
Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie |
faculties: | Fakultät für Chemie und Biochemie |
Licence (German): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |