CO2 Adsorption und Abtrennung in hierarchisch organisierten chemisch funktionalisierten Materialien

• Antragsteller: Professor Dr. Johannes A. Lercher
• Fachliche Zuordnung: Technische Chemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206092660

Um das Weltklima bei gleichbleibendem oder steigendem Energieverbrauch nicht unnötig zu gefährden ist es notwendig, durch Verbrennung fossiler Brennstoffe produziertes CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen oder dessen Freisetzung zu verhindern. Um dies zu gewährleisten müssen Materialien zur raschen und effizienten CO2 Sorption bei hohem Gasdurchsatz und gleichzeitig hoher Stabilität sowie einfacher Regenerierbarkeit entwickelt werden. Im Rahmen dieser ehrgeizigen Ziele streben wir die systematische Entwicklung einer Gruppe neuartiger, silika-basierter Adsorbentien an, die sich besonders durch ihre hierarchische Struktur bei gleichzeitiger Aminfunktionalisierung auszeichnen. Ausgehend von bereits durchgeführten Experimenten versuchen wir, der Anforderung einer hohen Sorptionskapazität durch eine Aminfunktionalisierung, die eine intramolekulare Adsorption von CO2 erlaubt, gerecht zu werden. Dieser Effekt soll auch in Gegenwart von Wasser, das vor dem CSS Prozess nicht aus dem Gasstrom entfernt wird, aufrechterhalten werden. Die Bestimmung der CO2 Sorptionskapazität und der Aufnahmeraten soll Aufschluss auf die optimale Strukturierung der Sorbentien liefern. Der abschließende Punkt in der Entwicklung der neuartigen CO2 Sorptionsmaterialen ist die Funktionalisierung mit Metallzentren zur reaktiven Regenerierung, die eine direkte Umsetzung von CO2 mit H2 zu Energieträgern wie z.B. Methanol, ermöglichen soll. Dieser Schritt soll sowohl die Nachteile einer geologischen Speicherung von CO2 überwinden, als auch Möglichkeiten einer dezentralen CO2 Abscheidung an kleinen Quellen eröffnen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1570: Poröse Medien mit definierter Porenstruktur in der Verfahrenstechnik - Modellierung, Anwendungen, Synthese
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Andreas Jentys