Katalyseforschung Homogener Katalysator für die Methanolsynthese

Wissenschaftler der RWTH Aachen haben einen neuen Katalysator für die Methanolsynthese aus Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff entwickelt. In einer homogenen Katalyse hydriert ein Ruthenium-Phosphin-Komplex Kohlenstoffdioxid zu Methanol.

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Aachen – Wissenschaftler am Institut für Technische und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen verfolgen einen neuen Ansatz, um Methanol durch Reduktion von Kohlenstoffdioxid mit elementarem Wasserstoff zu gewinnen. Das Team um Jürgen Klankermayer und Walter Leitner hat dafür einen Ruthenium-Phosphin-Komplex erforscht.

Dieser homogene Katalysator wird mit einem Lösungsmittel versetzt und in einem Autoklaven unter Druck zu Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff gegeben. Unter Bildung von Methanol und Wasser verknüpft der Reaktionsbeschleuniger im Anschluss ein Molekül Kohlenstoffdioxid mit drei Molekülen Wasserstoff.

„Das ist das erste Beispiel einer Hydrierung von CO₂ zu Methanol unter Verwendung eines molekular definierten Katalysators unter relativ milden Reaktionsbedingungen“, erläutern Leitner und Klankermayer. „Nun erforschen wir, wie die Reaktion im Detail abläuft, um den Katalysator weiterzuentwickeln.“

Mittlerweile gibt es eine Reihe von neuartigen Ansätzen, Kohlenstoffdioxid als Ausgangsstoff für die Herstellung von Methanol zu nutzen. Erst vor kurzem hat PROCESS über ein Forschungsteam vom Freiburger Materialforschungszentrum berichtet, die einen Katalysator aus den Metalloxiden Kupfer-, Zink- und Zirkon-Oxid entwickelt haben. Die große Herausforderung für die Katalyseforscher besteht darin, nicht nur das sehr stabile CO₂-Molekül zu aktivieren, sondern auch die komplexe mehrstufige Umsetzung zu Methanol zu katalysieren.

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