Entwicklung von eisenbasierten Oxidationskatalysatoren für die Reinigung von Dieselabgasen

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Bauer; Professor Dr. Sven Kureti
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 327500356

Das hier geplante Transferprojekt befasst sich mit der gezielten Entwicklung von neuartigen Eisenoxid-Katalysatoren für die Oxidation von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen in Dieselabgasen. Ziel ist die Substitution der etablierten, jedoch kostenintensiven und nur begrenzt verfügbaren Edelmetalle. Teilnehmende Partner des Vorhabens sind die Arbeitsgruppen von Prof. Kureti (Freiberg) und Prof. Bauer (Paderborn) sowie die Fa. Umicore (Hanau).Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorgängerprojekts von Prof. Kureti sollen auf wissensbasiertem Wege neue Katalysatoren mit hoher Beladung an hoch aktiven isolierten Eisen-Oxo-Spezies designt und im Labor in Pulverform getestet werden. Aussichtsreiche Katalysatormaterialien werden dann bei Umicore industriell aufskaliert und unter praxisnahen Bedingungen evaluiert. In Ergänzung zu diesem Wissenstransfer erfolgt die grundlegende Untersuchung der CO-Oxidation. So werden analytische Verfahren mit starkem Fokus auf Synchrotronmethoden zur detaillierten Charakterisierung isolierter Eisen-Oxo-Zentren entwickelt. An einem definierten Modellkatalysator sowie am aussichtsreichsten Katalysator werden mechanistische und kinetische Studien durchgeführt, die im Verbund mit der Katalysatorcharakterisierung die Grundlage für die Erstellung eines elementarkinetischen Mean-Field-Modells sind. Dieses Modell gibt einen tief greifenden Einblick in den Ablauf der CO-Oxidation und wird für die optimale Auslegung des technischen Katalysatormoduls genutzt, das von Umicore als Prototyp gefertigt und getestet wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Umicore AG & Co. KG