Umweltfreundliche MXene-unterstützte Edelmetallkatalysatoren

Die wachsende globale Herausforderung des Klimawandels wird vor allem durch steigende CO2-Emissionen verursacht. Die Lösung dieses Problems erfordert neue und innovative Lösungen. Ein vielversprechender Ansatz ist die Umwandlung von CO2 in wertvolle Chemikalien und Kraftstoffe. Um dies effizient zu erreichen, bedarf es jedoch der Entwicklung hochwirksamer Katalysatoren, die umweltverträglich synthetisiert werden sollen. Das Projekt erforscht MXene (eine Klasse zweidimensionaler Materialien) als Plattform für die Entwicklung effektiver Katalysatoren und ebnet so den Weg für nachhaltige CO2-Umwandlungstechnologien. Die Synthese der MXene wird optimiert, so dass definierte Rutil/Anatas-Grenzflächen erhalten werden, welche die katalytische Leistung steigern. Im nächsten Schritt werden Rhenium- oder Ruthenium-Nanopartikel auf dem MXene-Träger abgeschieden und als Katalysatoren für CO2-Hydrierung getestet. Durch die Modifizierung der Oberfläche mit verschiedenen Molekülen und Reduktionsmitteln soll die katalytische Leistung für die thermische und elektrochemische CO2-Umwandlung verbessert und eine langlebige Effizienz in technischen Anwendungen sichergestellt werden. Gleichzeitig soll der ökologische Fußabdruck der Katalysatorproduktion durch den Einsatz ungefährlicher Chemikalien und durch Minimierung der Abwassermenge reduziert werden. Die Wechselwirkung der Katalysatoren mit CO2 werden mithilfe modernster experimenteller Techniken untersucht, die Echtzeit-Einblicke in chemische Reaktionen ermöglichen. Dieses tiefere Verständnis wird die Entwicklung effizienter, stabiler und umweltfreundlicher Katalysatoren vorantreiben. Das Projekt kombiniert somit innovatives Materialdesign und nachhaltige Methoden mit fortschrittlichen Analysetechniken und trägt damit zu zukünftigen Energielösungen und ökologischer Nachhaltigkeit bei, was einen wichtigen Schritt im Rahmen der weltweiten Bemühungen zur Reduzierung der CO2-Emissionen darstellt.