Das Projekt "Telprojekt 2.4: Herstellung und Testung von Mischoxid-Katalysatoren zur Abgasreinigung^Wachstumskern pades - VP2: Katalytische Mischmetalloxide^Teilprojekt 2.1: Entwicklung neuartiger Herstellungsverfahren von Katalysatoren auf Basis von Mischoxidpartikeln und deren Charakterisierung, Teilprojekt 2.2: Einsatz neuartiger Elektrokatalysatoren in der alkalischen Wasserelektrolyse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: KUMATEC Sondermaschinenbau & Kunststoffverarbeitung GmbH.
Das Projekt "SusHy - Edelmetallfreie Katalysatoren für die Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energiequellen - Sustainable Hydrogen^SusHy - Edelmetallfreie Katalysatoren für die Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energiequellen - Sustainable Hydrogen^SusHy - Edelmetallfreie Katalysatoren für die Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energiequellen - Sustainable Hydrogen, SusHy - Edelmetallfreie Katalysatoren für die Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energiequellen - Sustainable Hydrogen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der Universität Rostock.Das Vorhabenziel des LIKAT-Teilprojektes beinhaltet die Herstellung und Ausprüfung edelmetallfreier Elektrokatalysatoren bzw. Kompositelektroden zur Wasserstoff- und Sauerstofferzeugung durch lichtinduzierte Wasserspaltung. Um das Ziel zu erreichen sollen nanopartikuläre Elektrokatalysatorsysteme ausgehend von edelmetallfreien Präkursoren (z. B. auf Basis von Eisen, Kobalt, Kupfer, Nickel, Chrom, Mangan) für die Wasserstoff- und Sauerstofferzeugung synthetisiert werden. Ferner sollen Kompositelektroden durch die Anbindung der synthetisierten Elektrokatalysatoren auf Trägermaterialien, die sich durch eine ausreichende Porosität und elektrische Leitfähigkeit auszeichnen, direkt durch nasschemische, elektrochemische und thermische Behandlungsverfahren hergestellt werden. Alle hergestellten Materialien werden mit den im LIKAT verfügbaren Methoden der Festkörpercharakterisierung untersucht. Die Kompositelektroden werden elektrochemisch charakterisiert und die aussichtsreichsten Materialien in einer Elektrolysezelle unter Quantifizierung der gebildeten Wasserstoff- und Sauerstoffmengen auf ihre Eigenschaften ausgeprüft. Mechanistische Studien der Elektronentransferprozesse und der dabei durchlaufenen (radikalischen) Intermediate (z. B. O2--, HOO-, O22-) erfolgen mittels simultaner in situ-EPR/Raman- und in situ-ATR/Raman-Spektroskopie, für die spezielle Reaktorzellen entwickelt und ggf. geeignete Spintraps und Monitorverbindungen gefunden werden müssen.
Das Projekt "(NEKat Umicore) - Teilvorhaben: Entwicklung von MEAs für automobile Brennstoffzellenstacks auf Basis neuartiger Elektrokatalysatoren^Neue Elektrokatalysatoren für Anwendung in automobilen Brennstoffzellenstacks - 'NEKat'^Neue Elektrokatalysatoren für Anwendung in automobilen Brennstoffzellenstacks - 'NEKat', (NEKat Umicore) - Teilvorhaben: Entwicklung von kohlenstofffreien Elektro-Katalysatoren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Umicore AG & Co. KG.Wesentliche Arbeitsschritte: Konzipierung und Entwicklung von Elektrokatalysatoren und Elektroden, die durch eine deutlich verbesserte Degradationsstabilität und eine verbesserte Massenaktivität die ökonomischen Zielsetzungen für automobile Brennstoffzellenkatalysatoren erfüllen. Das technische Arbeitsziel des Vorhabens ist die Darstellung einer für den Automobilbetrieb tauglichen, d.h. langzeitstabilen (5000 h), robusten (Temperaturbereich -25 C bis +95 C) und leistungsfähigen (spez. Leistung 2,9 kW/g Pt) Elektrodentechnologie für automobile PEM-Brennstoffzellen. Wesentliche Arbeitsschritte: I.) Identifizierung von alternativen Trägermaterialien und deren Charakterisierung (Umicore, Unterauftragnehmer) mit a) Definition der Materialanforderungen und Festlegung von Charakterisierungsverfahren. b) Verwertung von Umicore internem Material. c) Elektrochemische ex-situ Charakterisierung. II. Entwicklung einer Methode zur Herstellung von Pt-Katalysatoren auf den alternativen Trägern (Umicore, Unterauftragnehmer) mit a) Entwicklung der Herstellmethode. b) Charakterisierung und c) Elektrochemische ex-situ Testung der entwickelten Materialien.
Das Projekt "Teilvorhaben 9: Coating-Verfahren^Teilvorhaben 2 Charakterisierung und Screening neuartiger Katalysatorsysteme^Teilvorhaben 6: 'Struktur-Wirkungsbeziehung Katalysator'^Effizienzsteigerung bei der Chlor-Herstellung^Teilvorhaben 7: Vorbehandlungsmethoden von Elektroden und Katalysatorträgern (LKO) Teilvorhaben 8: Modifizierung von CVD-Diamantschichten (WTM)^Teilvorhaben 4: Kinetik der Chlorherstellung und Charakterisierung der Katalysatoren (Technische Chemie 8) und TV 5: Kinetik der elektrochemischen Chlorerzeugung und in-situ strukturelle Untersuchung von Elektrokatalysatoren (Technische Chemie 3)^Teilvorhaben 1: Screening von Katalysatoren für die Elektrochemie und Gasphasenreaktion (Techn. Chemie) UdS (T), TV3: Herstellung und Pre-Screening von Elektrokatalysatoren (Physik. Chemie) UdS (P), Teilvorhaben 10: Chlorwasserstoff-Oxidation (Katalysator, Testung und Verfahren) und Teilvorhaben 11: Elektrochemische Testung im Labor- und technischem Maßstab sowie GesamTeilprojekt rojektleitung/Koordination" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bayer MaterialScience AG.1. Vorhabenziel Zur Herstellung von Chlor durch Elektrolyse sind edelmetallbasierte Ruthenium-Katalysatoren notwendig. Bei der Natriumchlorid-Elektrolyse wird an beschichteten Titan-Anoden Chlor entwickelt und an beschichteten Nickelkathoden Natronlauge und Wasserstoff gebildet. Ein Schwerpunkt dieses Projektes soll die Reduzierung des Edelmetallanteils, bzw. die Bereitstellung eines Edelmetallfreien Coatings und die Effizienzsteigerung des Coatings sein (Schaffung einer größeren Unabhängigkeit von Edelmetall-Importen, preiswertes Coating, Reduzierung des Energieverbrauchs bei der Elektrolyse durch effizienteres Coating). 2. Arbeitsplanung Die Aufgaben für die Chlorwasserstoff-Gasphasen-Oxidation gliedern sich in zwei Schwerpunkte: Katalysator-Entwicklung und Testung für Chlorwasserstoff-Gasphasenoxidation-Verfahrensentwicklung derChlorwasserstoff-Gasphasenoxidation. Die Aufgaben für die Elektrolyseabteilung ist die Testung von Elektrokanalysatoren im Labor- und technischem Maßstab. Die im Projekt hergestellten Katalysatoren können von BMS IO auf Elektrodenoberflächen aufgebracht werden (Coating). Die so hergestellten Elektroden werden anschließend in einer Labor-Elektrolysenzelle getestet (NaCl - sowie Salzsäure-Elektrolyse). Hierdurch gewonnen werden Aussagen zur Verarbeitbarkeit des Katalysators (keine Zerstörung der katalytischen Aktivität durch den Verarbeitungsprozess) und erste Erkenntnisse zum Scale-up des Coating-Prozesses auf Labor-Maßstab.
Das Projekt "Effizienzsteigerung bei der Chlor-Herstellung^Teilvorhaben 1: Screening von Katalysatoren für die Elektrochemie und Gasphasenreaktion (Techn. Chemie) UdS (T), TV3: Herstellung und Pre-Screening von Elektrokatalysatoren (Physik. Chemie) UdS (P), Teilvorhaben 4: Kinetik der Chlorherstellung und Charakterisierung der Katalysatoren (Technische Chemie 8) und TV 5: Kinetik der elektrochemischen Chlorerzeugung und in-situ strukturelle Untersuchung von Elektrokatalysatoren (Technische Chemie 3)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Berlin, Institut für Chemie.Ziel dieses Projekts ist eine deutliche Erniedrigung des Edelmetall-Einsatzes bei Katalysatoren, die Ihr die Herstellung von Chlor eingesetzt werden. Für die deutsche Chlor-Produktion werden ca. 0,35t/a an Edelmetall, speziell Ruthenium benötigt. Durch das Projekt soll der Edelmetallverbrauch um ca. 50-80% erniedrigt werden. Weiterhin soll bei der Elektrolyse eine Spannungserniedrigung von bis zu 150mV erreicht werden (Abschätzung). In Deutschland hätte dies, bei einer Chlor-Produktion von 4,6 Mio. t/a und einer C2 -Emission von 616 kg CO2/ MWh (Bundesumweltamt), eine jährliche Einsparung von ca. 0,5 Mio. MWh und damit 0,32 Mio. t CO2 zur Folge. Alternativ zur Elektrolyse sollen Katalysatoren zur Chlorherstellung aus Chlorwasserstoff verbessert und ebenfalls edelmetallärmere /-freie Katalysatorsysteme entwickelt werden.