Industrielle Anorganische Chemie

a) Katalytische industrielle Verfahren

Zeolithe und andere poröse Materialien sind wichtig für die heterogene Katalyse für großtechnische industrielle Prozesse. Insbesondere hierarchische Zeolithe bieten eine hohe Selektivität gepaart mit erhöhtem Stofftransport und verringerter Deaktivierung. Wir entwickeln neue Methoden für die Synthese hierarchischer Zeolithe für die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, den MTO-Prozess und Oxidationskatalyse.

Ti-Substituierte-Zeolithstruktur — Abb. 1: Ti-Substituierte Zeolithstruktur für die Oxidationskatalyse

Technologien und Applikationen

Zeolithe
Methanol-to-Olefin Prozess (MTO-Prozess)
CO₂ Trockenreformierung
Hochtemperaturkatalyse
Katalytische Verbrennung
Katalysatorcharakterisierung und Testen

Links

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387181112002715

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387181113006392

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201300906/abstract

b) Industrielle Trenn/Reinigungsprozesse

Wir entwickeln Materialien und Prozesse für adsorptive Trennverfahren der Industrie. Wir evaluieren poröse Materialien und ermitteln Basisdaten für die Auslegung größerer Trennprozesse in Gas- und Flüssigphasenapplikationen. Basierend auf unserem Kenntnisstand und kommerziell verfügbaren Materialien wählen wir diejenigen Adsorbentien, welche mit der Größe und den Anforderungen des Prozesses kompatibel sind.

Abb. 2: Schematische Darstellung eines Proteintrennprozesses für die Lebensmitteltechnologie

Technologien und Applikationen

N2/O2-Trennung
Alkan/Alken-Trennung
Trennung von Kohlenwasserstoffen
Edelgase
Rückgewinnung organischer Wertstoffe aus Wasser
Adsorptive Rückgewinnung anorganischer Gase aus Stoffströmen
Trennverfahren für die Lebensmittelindustrie

Links

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622314004618?np=y

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622316304286

c) Industrielle Produktion anorganischer Materialien und Chemikalien

Wir entwickeln Produktionsprozesse für Industriepartner. Wir helfen bei der Verbesserung existierender Produktionsprozesse. Ein Beispiel ist die kontinuierliche Aufbereitung und Regenerierung von Peroxoschwefelsäure für die Halbleiterindustrie (Ätzbäder) in Zusammenarbeit mit Infineon. Dabei wurde die Elektrooxidation an Diamantelektroden eingesetzt.

Abb. 3: Schema für die kontinuierliche Elektrooxidation zur Synthese von Peroxoschwefelsäure an Diamantelektroden

Die Entwicklung von Beschichtungen und Oberflächenfunktionalisierung keramischer Partikel für die Integration in metallische oder polymere Matrizes wird zudem für die Herstellung transparenter Kunststoffe oder Mixed-Matrix-Verbünde für den 3D-Druck und andere Anwendungen weiterentwickelt. Kern-Schale-Systeme werden angepasst z.B. für verbesserte Gummiadditive entwickelt.

Abb. 4: Al2O3-Fasern, Beschichtung mit Kupfer (links) und Ni@SiO2-Kern-Schale-Partikel (rechts)

Technologien und Applikationen

Nanopartikel, Mikropartikel
Partikelbeschichtungen, Oberflächenfunktionalisierungen
Verkapselung
Nanokomposite
Keramische Materialien

Links

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001346861401977X

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444533494002065

d) Feinchemikalien

Wir entwickeln neue Materialien für die Produktion von Feinchemikalien. Metallorganische Gerüstverbindungen und poröse Polymere bieten einen hohen Grad der Kontrolle der aktiven Zentren für die katalytische Produktion von Feinchemikalien. Wir haben eine Vielzahl von MOFs und anderen porösen Materialien für enantioselektive Aldolreaktionen, Cyanosilylierung, Hydrierung und Organokatalyse entwickelt.