Herstellung und Charakterisierung von Katalysatormaterialien für das trockene Reformieren von Methan

Das Projekt besteht aus 2 Teilbereichen: 
1. der Herstellung und physikalisch chemischen Charakterisierung geträgerter Metallkatalysatoren und  
2. der katalytischen Austestung der hergestellten Materialien in einem konventionell beheizten Laborreaktor 

Im ersten Projektteil werden Metalle in unterschiedlichen Mengen auf Silicium und Aluminiumoxid Trägermaterialien aufgebracht. Die dazu verwendeten Verfahren und Materialien müssen skalierbar, d.h. für einen möglichen späteren industriellen Einsatz geeignet sein. Die hergestellten Materialien werden hinsichtlich ihrer Porenstruktur und ihres Reduktionsverhaltens umfassend charakterisiert (Porosimetrie, Stickstoff-Tieftemperatur-Adsorption und temperaturprogrammierte Reduktion). Da die hergestellten Proben nicht nur im 2. Teil hinsichtlich der katalytischen Eigenschaften im konventionellen Laborreaktor, sondern auch beim Auftraggeber hinsichtlich der mikrowelleninduzierten Katalyse getestet werden sollen, sind die herzustellenden Probenmengen grösser als für einfache Laborversuche sonst üblich. Die vorhandene Ausrüstung erlaubt Ansatzgrössen bis maximal ein Kilogramm.

Im zweiten Projektteil werdendie hergestellten Materialien in einem konventionell beheizten Laborreaktor hinsichtlich ihrer katalytischen Eigenschaften getestet. Dies schafft die Basis für den Vergleich mit den mikrowellenunterstützten Experimenten an den gleichen Materialien beim Auftraggeber. Dabei ist das Umsatz Verweilzeitverhalten für unterschiedliche Temperaturen und Reaktantenverhältnisse bei den Materialien als Funktion von Aktivmaterial, Träger und Metallgehalt zu bestimmen und zu bewerten. Für erfolgversprechende Proben ist sowohl die Langzeitstabilität als auch der Einfluss von Verunreinigungen im Reaktantengemisch (z.B. Schwefelwasserstoff oder Ammoniak) exemplarisch zu quantifizieren.