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Kraftstoff aus Methanol: Rolle des Aluminiumoxids in Zeolith-Systemen

Forscher des Instituts für Chemie der Ecole Nationale Supérieure in Lyon (ENS Lyon) und ihre Partner der ETH Zürich haben die Eigenschaften des Aluminiumoxids innerhalb eines Zeoliths zur Umwandlung von Methanol in Kohlenwasserstoff untersucht.


Forscher des Instituts für Chemie der Ecole Nationale Supérieure in Lyon (ENS Lyon) und ihre Partner der ETH Zürich haben die Eigenschaften des Aluminiumoxids innerhalb eines Zeoliths zur Umwandlung von Methanol in Kohlenwasserstoff untersucht.

 

Der sogenannte “Methanol-to-olefins“-Prozess erfolgt mit Hilfe von Zeolithen und existiert schon seit den 70er Jahren. Bislang wurde angenommen, dass Olefine (Alkene) aus einer Reaktion zwischen dem Methanol und den Carbenium-Ionen hervorgehen. Die Entstehung dieser Carbenium-Ionen war jedoch bis heute ungeklärt.

 

Die Ergebnisse der Experimente der ENS Forscher haben gezeigt, dass die Aluminiumoxide, die in Zeolithsystemen enthalten sind, selbst das Methanol in Kohlenwasserstoffe umwandeln. Es können somit zunächst Dimethylether (DME) und dann Methan und Alkene synthetisiert werden. Die Schlüsseletappe liegt in der Aktivierung von DME auf der Aluminiumoxidoberfläche. Diese Aktivierung ermöglicht einen Wasserstofftransfer zwischen den angrenzenden Methoxygruppen, wodurch Oxonium-Ionen entstehen, die Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen schaffen können. Diese Verbindungen ermöglichen die Synthese von schweren Kohlenwasserstoffen wie Methan und Methansäure.

 

Die Ergebnisse stammen aus Laborexperimenten. Zurzeit ist keine industrielle Nutzung geplant, jedoch könnte diese Entdeckung theoretisch in der Biokraftstoff-Industrie genutzt werden.

 

 

Weitere Informationen:

  • Wissenschaftliche Publikation: Aleix Comas-Vives et al., “Cooperativity between Al–sites Promotes H-Transfer and Carbon–Carbon Bond Formation upon Dimethylether Activation on Alumina”, ACS Central Science, August 2015. DOI: 10.1021/acscentsci.5b00226
  • Philippe Sautet, Institut für Chemie, ENS Lyon – E-Mail: Philippe.Sautet[at]ens-lyon.fr

 

Quelle: “Du méthanol au carburant : rôle de l’alumine dans la catalyse par les zéolites”, Pressemitteilung des CNRS, 11.09.2015 – http://www.cnrs.fr/inc/communication/direct_labos/saute3.htm

 

Redakteur: Sean Vavasseur, sean.vavasseur@diplomatie.gouv.fr