Saltsyre øger katalysatoraktiviteten

Et forskerhold fra det tekniske universitet i München (TUM) ledet af kemiker Johannes Lercher har udviklet en synteseproces, som drastisk øger aktiviteten af ​​katalysatorer til afsvovling af råolie. Den nye proces kunne måske også bruges til katalysatorer i brændselsceller.

Råolie indeholder en stor mængde svovl. For at omdanne råolien til brændstof, svovlforbindelserne skal fjernes med brint. Eksperter kalder denne proces for hydrobehandling. Processen udføres ved hjælp af katalysatorer.

Under ledelse af Prof. Johannes Lercher og Dr. Hui Shi, et hold forskere ved professoratet i kemisk teknologi ved det tekniske universitet i München har nu udviklet en proces til at øge aktiviteten af ​​disse katalysatorer mange gange ved på forhånd at behandle de katalytisk aktive metalsulfider med koncentreret saltsyre.

Vigtigt for miljøet

Hydrobehandling er en af ​​de vigtigste katalytiske processer - både med hensyn til mængden af ​​anvendt katalysator og mængden af ​​forarbejdet råmateriale. Med højt tryksat brint, urenheder såsom svovl eller nitrogenforbindelser fjernes fra råolien så fuldstændigt som muligt.

"Denne slags urenheder ville senere forbrænde og danne svovldioxid og nitrogenoxider, hvilket ville resultere i negative virkninger på miljøet, især luftkvaliteten, " siger Manuel Wagenhofer, første forfatter til undersøgelsen. Ud over, svovl- og nitrogenforbindelser ville også beskadige ædelmetaller i katalysatorer i moderne køretøjer, og reducere deres effektivitet drastisk.

En fantastisk effekt af saltsyre

TUM-kemikerne undersøgte sådanne blandede metalsulfidkatalysatorer for deres effektivitet i hydrobehandling ved først at syntetisere nikkelmolybdænsulfider over flere procestrin, og derefter behandle dem med syre.

"Det var forbløffende, hvor meget tilsætning af koncentreret saltsyre øgede den katalytiske ydeevne, " siger Wagenhofer. "Saltsyre forbedrer tilgængeligheden af ​​aktive centre i katalysatorerne ved at fjerne mindre aktive komponenter, hovedsageligt nikkelsulfider. Renere, og derfor mere aktiv, der dannes blandede metalsulfider."

Store fordele for grundforskning

TUM-kemikernes resultater er også meget vigtige for grundforskningen. De rensede blandede metalsulfider er også nemmere at undersøge, videnskabeligt.

"For eksempel, vi var i stand til at identificere og kvantificere aktive centre på de katalysatorer, der blev behandlet på denne måde, " forklarer Lercher. "Dette var kun muligt, fordi overfladen ikke længere var dækket af nikkelsulfid."

I princippet, syrebehandlingen kunne tilsyneladende bruges som et undersøgelsesinstrument for en række lignende katalysatorer, for at optimere disse, for eksempel, til brug med olier fra vedvarende råvarer, som via en raffineringsproces i fremtiden skal omdannes til klimavenlige brændstoffer.

"Hvis vi forstår blandede metalsulfidkatalysatorer bedre, vi kan måske forbedre dem betydeligt til brug på andre vigtige områder i fremtiden, såsom vandelektrolyse eller brintbrændselsceller, siger Johannes Lercher.