Elek­tro­ka­ta­ly­se

Wir sind auf das Design und die Herstellung hochdotierter kohlenstoffhaltiger Materialien spezialisiert. Ihr hoher Heteroatomgehalt ermöglicht es, diese Materialien als Träger zur Stabilisierung großer Mengen metallischer Zentren einzusetzen, ohne dass sich Nanopartikel bilden – und das allein durch eine einfache Imprägnierungs- und Kalzinierungsstrategie. Dadurch können Materialien hergestellt werden, in denen metallische Zentren nicht nur mit Stickstoff-, sondern auch mit Sauerstoffatomen koordiniert sind, was die Selektivität der Materialien in verschiedenen Reaktionen beeinflusst.

Schauen Sie sich unsere Ergebnisse zur Revalorisierung von CO₂ an, in denen diese Materialien als Elektrokatalysatoren eingesetzt werden. Ziel dieses Prozesses ist es, CO₂ – ein bedeutendes Treibhausgas – in wertvolle Chemikalien umzuwandeln. Diese Produkte werden typischerweise aus fossilen Rohstoffen gewonnen; daher bietet dieser Ansatz eine nachhaltige Alternative und trägt zur Abschwächung des Klimawandels bei.

  • J. Kossmann, M. L. O. Sánchez-Manjavacas, H. Zschiesche, N. V. Tarakina, M. Antonietti, J. Albero* and N. López-Salas*, “CuII/CuI decorated N-doped carbonaceous electrocatalysts for the oxygen reduction reaction”, Journal of Materials Chemistry A 10 (11) (2021) 6107–6114.
  • E. Lepre, J. Heske, M. Nowakowski, E. Scoppola, I. Zizak, T. Heil, T. D. Kühne, M. Antonietti, N. López-Salas*, Josep Albero*, “Ni-Based Electrocatalysts for Unconventional CO2 Reduction Reaction to Formic Acid”, Nano Energy (2022), 97, 107191.
  • J. Kossmann, M. L. O. Sánchez-Manjavacas, J. Brandt, T. Heil, N. López-Salas* and J. Albero*, “Mn(II) sub-nanometric sites stabilization in noble, N-doped carbonaceous materials for electrochemical CO2 reduction”, Chemical Communications (2022), 58, 4841–4844.

Auch die elektrokatalytische Reduktion von Nitraten zu Ammoniak unter Verwendung von mit Metalloxiden dekorierten kohlenstoffhaltigen Materialien ist ein hochaktuelles Forschungsthema. Hohe Nitratgehalte im Grund- und Oberflächenwasser sind sowohl für aquatische Organismen als auch für die menschliche Gesundheit problematisch. Durch die Reduktion zu Ammoniak entsteht jedoch eine wertvolle Chemikalie, die bei der Herstellung zahlreicher stickstoffhaltiger Verbindungen eingesetzt wird. Die elektrokatalytische Herstellung von Ammoniak eröffnet somit eine nachhaltigere Alternative zum Haber-Bosch-Prozess. Sehen Sie sich unsere jüngste Arbeit in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung an:

  • X. Zheng, Z. Tian, R. Bouchal, M. Antonietti, N. López-Salas, M. Odziomek*, “Tin (II) Chloride Salt Melts as Non-Innocent Solvents for the Synthesis of Low-Temperature Nanoporous Oxo-Carbons for Nitrate Electrochemical Hydrogenation”, Advanced Materials (2023), 2311575.