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Einstufige DME-Synthese

Die Hydrierung von CO/CO2-Gemischen führt zu Dimethylether (DME), einem Intermediat für die weitere Konversion zu Kohlenwasserstoffen (auch DME selber stellt bereits eine potenzielle Alternative zu herkömmlichem Dieselkraftstoff dar). Die einstufige Prozessführung erfordert Katalysatoren, die sowohl die Bildung von Methanol als auch dessen Dehydratisierung zu DME katalysieren. Die einstufige Konversion von CO2/H2 zu DME ist vergleichsweise weniger untersucht als die von CO/H2, bietet jedoch neben der Vermeidung einer energetisch ungünstigen RWGS-Stufe den Vorteil, CO2 direkt stofflich zu nutzen.

Hauptaufgaben in diesem Forschungsthema sind die Entwicklung und Erforschung hochaktiver hybrider und multifunktioneller Katalysatoren, die in der Basis eine Methanol-bildende und eine dehydratisierende Funktionalität aufweisen. Die Herstellung neuer Katalysatormaterialien beinhaltet die umfassende Charakterisierung der Morphologie und physikalischer Kenngrößen, der Oberflächeneigenschaften und der Bulkmaterialien sowie die Untersuchung der Scaleup-Fähigkeit der Synthesen.
Die Untersuchungen zur einstufigen DME-Synthese werden an Reaktorsystemen durchgeführt, die sowohl die Betrachtung von Modellkatalysatoren ermöglicht als auch die Bestimmung der prozesstechnisch relevanten reaktionskinetischen Parameter und dynamische Betriebsweisen einschließt.