Entwicklung strukturierter Katalysatoren zur Darstellung von 1,3-Butadien auf Basis fermentativ hergestellten Bio-Ethanols

• Antragstellerin: Professorin Dr. Regina Palkovits
• Fachliche Zuordnung: Technische Chemie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239722376

Alternative Herstellungsverfahren von Bulkchemikalien ausgehend von Biomasse erlauben es, nachwachsende Rohstoffe effizient in existierende Wertschöpfungsketten einzubinden. Dadurch kann die bestehende Infrastruktur genutzt und ökonomische Hemmnisse zur Nut-zung nachwachsender Rohstoffe können reduziert werden. Einen vielversprechenden Ansatz stellt die Umsetzung fermentativ hergestellten Ethanols in 1,3-Butadien dar. Für den Einsatz von reinem Ethanol konnten bereits wertvolle Erkenntnisse zum Einfluss der Kataly-satoreigenschaften auf die beobachtete Aktivität und Selektivität gewonnen werden. Zur Darstellung von 1,3-Butadien aus Bioethanol in Gegenwart von Wasser fehlt allerdings ein grundlegendes Verständnis der Struktur-Aktivitäts-Beziehungen, um verständnisbasiert maßgeschneiderte Katalysatorsysteme ausreichender Aktivität, Selektivität und insbesondere Stabilität zu entwickeln. Hinzu kommen Berichte zum Einfluss der Porenstruktur der Kata-lysatoren und insgesamt überlegenen Ergebnissen in Wirbelschicht- im Vergleich zu Festbettreaktoren, die einen Hinweis auf Stofftransportlimitierungen liefern. Daher befasst sich das vorliegende Projekt mit der Entwicklung neuartiger strukturierter Katalysatorsysteme und dem Verständnis von Struktur-Aktivitätsbeziehungen, besonders im Hinblick auf den Einsatz von Bioethanol mit Wassergehalten von bis zu 85 %. Ziel ist es die Grundlage für eine ver-ständnisbasierte Katalysatorentwicklung zu legen und Stofftransporteinflüsse durch gezielte Strukturierung der Katalysatoren auf Nanometerebene zu reduzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen