Katalytisch aktive SiC-Nanokomposite aus molekularen Vorstufen -
Synthese, Charakterisierung und katalytische Tests
 

Dr. Mathias Herrmann
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Dresden

Professor Dr. Stefan Kaskel
Technische Universität Dresden
Institut für Anorganische Chemie
Dresden

Zusammenfassung
Ziel des 6-jährigen Gesamtprojekts ist die Herstellung poröser SiCMaterialien aus molekularen Precursoren, welche als katalytische Beschichtung keramischer Träger für Verbrennungsprozesse eingesetzt werden können. Im ersten Projektabschnitt wurden mittels molekularer Bausteine funktionalisierte Precursoren generiert und in hochporöse Nanokomposite und Schichten überführt. Die katalytische Effektivität der hergestellten Precursoren mit Ceroxid als aktives Zentrum wurde aufgezeigt und damit die Umsetzbarkeit der im Erstantrag formulierten Konzepte nachgewiesen. Im beantragten Projektzeitraum soll durch eine gezielte Steuerung der Größe und Verteilung der funktionellen Zentren die Aktivität der Katalysatoren verbessert werden. Dies soll durch molekulares Design der Precursoren, Steuerung der Porenbildung und durch weitere Vertiefung der während der Pyrolyse ablaufenden Prozesse erreicht werden. Dabei steht insbesondere der Einsatz der Materialien in der katalytischen Rußverbrennung sowie der Methanverbrennung im Mittelpunkt. Auf diese Weise sollen grundlegende Fragestellungen für katalytische Anwendungen wie z.B. die Regenerierung von Dieselrußfiltern beantwortet werden. Um die Struktur der funktionalisierten Precursoren und keramischen Pyrolyseprodukte sowie deren katalytische Wirksamkeit zu analysieren, werden die Materialien unter anderem durch mikroskopische Methoden, thermische Desorption, Physisorption und Testreaktionen charakterisiert. Auf diese Weise werden Zusammenhänge zwischen Materialstruktur, Prozessparametern und Feststoffeigenschaften erkannt und nutzbar gemacht.