Auf der Konferenz „The Role of Catalysis for the Energy-Transition”, die vom 05.10.-07.10.22 in Ludwigshafen stattfand, wurde Kira Ehmann für ihr Poster mit dem Titel „Catalyst Recycling by a Self-Separation of the Product Phase in the Production of Formic Acid from Carbon Dioxide“ ausgezeichnet. Die Preisträgerin ist Doktorandin am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und forscht unter der Leitung von PD Dr. Andreas Vorholt in der Gruppe Multiphasenkatalyse.
„Ich freue mich sehr über den Posterpreis und die Möglichkeit, meine Forschungsergebnisse vor dem akademischen, aber vor allem industriellen Umfeld präsentiert und diskutiert zu haben“, erklärt Kira Ehmann. Mit ihrem Poster stellte sie ihre Forschung zur Herstellung von Ameisensäure aus Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasserstoff (H2) in einem Reaktionssystem mit selbstseparierender Produkt- und recyclebarer Katalysatorphase vor. In dieser entwickelte sie ein alternatives Konzept zum klassischen flüssig/flüssig-Reaktionssystem, welches eine sehr typische Strategie für das Katalysatorrecycling in der homogenen Katalyse darstellt. Sie verwendete bei der CO2-Hydrierung zur Ameisensäure mit einem homogenen Ruthenium-Phosphin-Katalysator nur ein einziges
Lösungsmittel für den Katalysator anstatt einem Lösungsmittel für den Katalysator und einem weiteren nicht mischbaren Lösungsmittel für das Produkt.1 In ihrem Konzept wählte sie stattdessen das benötigte Additiv, ein Amin, ausreichend polar, sodass sich mit der Bildung des Produkts im Verlauf der Reaktion eine zweite Phase aus Ameisensäure und Amin bildet. In diesem weniger polaren Lösungsmittel löst sich der Katalysator. Der Katalysator Amin ist so gewählt, dass er sehr polar ist, wodurch im Verlauf der Reaktion, wenn sich das Produkt Ameisensäure bildet, von selbst eine zweite Phase aus Ameisensäure und Amin entsteht. Dabei hat die Doktorandin verschiedene Reaktionsbedingungen untersucht, um möglichst viel Produkt zu bilden und zu erreichen, dass sich die Ameisensäure und das Amin vollständig in der zweiten Phase befinden. Zum Abschluss hat sie nach jeder Reaktion die zweite Phase mit Ameisensäure und Amin abgetrennt und die andere Phase mit dem Katalysator im Reaktor belassen. Zu dieser Katalysatorphase wurde dann neues CO2, H2 und Amin gegeben und schließlich die nächste Reaktion durchgeführt. Kira Ehmann konnte somit zeigen, dass die Katalysatorphase für mehrere Reaktionen hintereinander genutzt werden kann.
Über die Konferenz
Die Konferenz „The Role of Catalysis for the Energy-Transition” wurde durch die Division “Petrochemie” der Deutschen Wissenschaftlichen Gesellschaft für nachhaltige Energieträger, Mobilität und Kohlenstoffkreisläufe e.V. (DGMK), die Division der industriellen Chemie der Società Chimica Italiana (SCI) und die ÖGEW Österreichische Gesellschaft für Energiewissenschaften organisiert. Ziel ist es den Austausch zwischen Experten aus Academia und Industrie zu stärken.
1 K. R. Ehmann, A. Nisters, A. J. Vorholt, W. Leitner, ChemCatChem 2022, 14, e202200892. DOI: 10.1002/cctc.202200892
Direkter Link zur Publikation: https://doi.org/10.1002/cctc.202200892