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Nanoskaliger hybrider amorph/graphitischer Kohlenstoff als Schlüssel zur nächsten Generation von kohlenstoffbasierten Katalysatoren für oxidative Dehydrierungen

Herold, Felix ; Prosch, Stefan ; Oefner, Niklas ; Brunnengräber, Kai ; Leubner, Oliver ; Hermans, Yannick ; Hofmann, Kathrin ; Drochner, Alfons ; Hofmann, Jan P. ; Qi, Wei ; Etzold, Bastian J. M. (2021):
Nanoskaliger hybrider amorph/graphitischer Kohlenstoff als Schlüssel zur nächsten Generation von kohlenstoffbasierten Katalysatoren für oxidative Dehydrierungen. (Publisher's Version)
In: Angewandte Chemie, 133 (11), pp. 5962-5971. Wiley, ISSN 0044-8249, e-ISSN 1521-3757,
DOI: 10.26083/tuprints-00019349,
[Article]

Abstract

Eine neue Synthesestrategie liefert “Nicht-nano”-Kohlenstoffmaterialien als Dehydrierungskatalysatoren, die eine ähnliche katalytische Leistung wie Nanokohlenstoffe aufweisen. Schlüsselelement sind hierbei Kohlenstoffpräkursoren auf Polymerbasis, die eine Soft-Templat-Strategie mit Ionenadsorption und katalytischer Graphitisierung kombinieren, um eine Kontrolle der makroskopischen Form, Textur und Kristallinität zu ermöglichen und nach der Pyrolyse einen hybriden amorph/graphitischen Kohlenstoff zu erhalten. Aus diesem Zwischenprodukt wird der aktive Kohlenstoffkatalysator hergestellt, indem die amorphen Anteile des Hybridkohlenstoffs durch selektive Oxidation entfernt werden. Die oxidative Dehydrierung von Ethanol wurde als Testreaktion gewählt. Die neuen Kohlenstoffkatalysatoren zeigen eine vergleichbar hohe Selektivität (82 %) wie ein Benchmark mit Kohlenstoffnanoröhren, jedoch mit 10-mal höheren Raum-Zeit-Ausbeuten bei 330 °C. Diese neuartigen Kohlenstoffmaterialien sind über einen technisch skalierbaren, reproduzierbaren Syntheseweg zugänglich und weisen kugelförmige Partikel mit Durchmessern um 100 μm auf, was eine unproblematische Handhabung ermöglicht.

Item Type: Article
Erschienen: 2021
Creators: Herold, Felix ; Prosch, Stefan ; Oefner, Niklas ; Brunnengräber, Kai ; Leubner, Oliver ; Hermans, Yannick ; Hofmann, Kathrin ; Drochner, Alfons ; Hofmann, Jan P. ; Qi, Wei ; Etzold, Bastian J. M.
Origin: Secondary publication service
Status: Publisher's Version
Title: Nanoskaliger hybrider amorph/graphitischer Kohlenstoff als Schlüssel zur nächsten Generation von kohlenstoffbasierten Katalysatoren für oxidative Dehydrierungen
Language: German
Abstract:

Eine neue Synthesestrategie liefert “Nicht-nano”-Kohlenstoffmaterialien als Dehydrierungskatalysatoren, die eine ähnliche katalytische Leistung wie Nanokohlenstoffe aufweisen. Schlüsselelement sind hierbei Kohlenstoffpräkursoren auf Polymerbasis, die eine Soft-Templat-Strategie mit Ionenadsorption und katalytischer Graphitisierung kombinieren, um eine Kontrolle der makroskopischen Form, Textur und Kristallinität zu ermöglichen und nach der Pyrolyse einen hybriden amorph/graphitischen Kohlenstoff zu erhalten. Aus diesem Zwischenprodukt wird der aktive Kohlenstoffkatalysator hergestellt, indem die amorphen Anteile des Hybridkohlenstoffs durch selektive Oxidation entfernt werden. Die oxidative Dehydrierung von Ethanol wurde als Testreaktion gewählt. Die neuen Kohlenstoffkatalysatoren zeigen eine vergleichbar hohe Selektivität (82 %) wie ein Benchmark mit Kohlenstoffnanoröhren, jedoch mit 10-mal höheren Raum-Zeit-Ausbeuten bei 330 °C. Diese neuartigen Kohlenstoffmaterialien sind über einen technisch skalierbaren, reproduzierbaren Syntheseweg zugänglich und weisen kugelförmige Partikel mit Durchmessern um 100 μm auf, was eine unproblematische Handhabung ermöglicht.

Journal or Publication Title: Angewandte Chemie
Journal volume: 133
Number: 11
Publisher: Wiley
Divisions: 11 Department of Materials and Earth Sciences
11 Department of Materials and Earth Sciences > Material Science
11 Department of Materials and Earth Sciences > Material Science > Surface Science
Date Deposited: 25 Aug 2021 12:07
DOI: 10.26083/tuprints-00019349
Official URL: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/19349
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-193494
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