Title: Katalysatoroptimierung durch Umwandlung einer unerwünschten Phase in eine wertvolle co-basierte Katalysatorvorstufe für eine verbesserte Methanisierung von CO2
Authors : Franken, Tanja
Heel, Andre
Published in : Chemie Ingenieur Technik
Proceedings: Special Issue: ProcessNet Jahrestagung und 33. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2018
Volume(Issue) : 90
Issue : 9
Conference details: ProcessNet Jahrestagung und 33. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, Aachen, Deutschland, 10.-13. September 2018
Publisher / Ed. Institution : Wiley
Issue Date: Sep-2018
License (according to publishing contract) : Licence according to publishing contract
Type of review: Peer review (Abstract)
Language : German
Subjects : CO2 Methanation; Spinel; Cobalt
Subject (DDC) : 660: Chemical engineering
Abstract: Um die Energiewende zu ermöglichen, müsen effiziente und stabile Katalysatoren für die Umwandlung von CO2 mit regenerativem H2 in Energieträger wie Methan (CH4) entwickelt werden. Katalysatoren auf Basis von Co/Al2O3 erfahren eine Deaktivierung unter Reaktionsbedingungen durch Bildung einer sekundären CoAl2O4-Phase. Konventionell wird die Reduzierbarkeit von Co/Al2O3-Katalysatoren durch Zugabe von Edelmetallen erhöht. Ein alternativer Ansatz bietet die Modifikation des Trägers. In der vorliegenden Studie wurde Aluminium durch Mangan in der Form CoAl2xMnxO4 substituiert. Dies ewirkt eine drastische Erhöhung der Reduzierbarkeit des Materials, so dass ausgehend vom Spinell ein deutlich verbesserter Methanisierungskatalysator erhalten wird, der bei 350 °C in der Lage ist, 80% CO2 mit einer Selektivität von über 97% zu Methan umzusetzen. Zusätzlich sinkt die Aktivierungsenergie für die Methanisierung von 94 auf 56 kJ mol–1 durch die Modifikation des Spinells. Mittels XRD, TPR, CO2-TPD, N2-Physisorption und operando DRIFTS-Analysen wird gezeigt, dass sich auch die basischen Oberflächeneigenschaften signifikant ändern, einhergehend mit einer Änderung des Reaktionsmechanismus. Die vorliegende Arbeit stellt einen alternativen und kostengünstigeren Lösungsweg zur Vermeidung der Deaktivierung unter Reaktionsbedingungen durch Optimierung des Reduktionsverhaltens vor.
Departement: School of Engineering
Organisational Unit: Institute of Materials and Process Engineering (IMPE)
Publication type: Conference Other
DOI : 10.1002/cite.201855054
ISSN: 0009-286X
1522-2640
URI: https://digitalcollection.zhaw.ch/handle/11475/12778
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