Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT)
Das 2011 gegründete Institut für Katalyseforschung und –technologie des KIT bildet die Brücke von der grundlagenorientierten und angewandten Forschung bis zur Umsetzung in neue Technologien und Produkte für die Gebiete Katalyse und Prozesstechnologie katalytischer Prozesse. Schwerpunkte der Arbeiten sind die nachhaltige Nutzung alternativer Rohstoffe und deren Umwandlung in Energieträger und Wertstoffe und die damit einhergehende Entwicklung neuer katalytischer Systeme, basierend auf dem Verständnis der Vorgänge auf molekularer Ebene. Das Institut wird durch die programmorientierte Forschung der Helmholtz-Gemeinschaft grundfinanziert, größtenteils im Forschungsbereich Energie im Programm Materialien und Technologien für die Energiewende.
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Power‑to‑Liquid‑(PtL‑)Technologien sind von zentraler Bedeutung für die Skalierung nachhaltiger Flugkraftstoffe (Sustainable Aviation Fuels, SAF) und zur Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Einsatzstoffen. In unserer jüngsten Studie vergleichen wir zwei kommerziell relevante Fischer‑Tropsch‑Katalysatoren — 20 Gew.-% Co auf Al₂O₃‑ bzw. TiO₂–SiO₂‑Trägermaterialien — unter industriellen Reaktionsbedingungen.
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Es wurden genaue Molekulardynamik-Simulationen (MD) durchgeführt, um die Bildung von Formaldehyd in H-SSZ-13 zu untersuchen. Unter Verwendung eines kürzlich entwickelten Ansatzes wurden freie Aktivierungsenergien berechnet, in Verbindung mit genauen elektronischen Energien unter Einsatz von RPA-Berechnungen. Dies ermöglicht es, den Einfluss von Formaldehyd auf die Initiierung des MTO-Prozesses zu beurteilen.
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Wir gratulieren Wen Yanjun zu seiner am 17. März erfolgreich bestandenen Doktorprüfung an der KIT-Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik.
In der Arbeitsgruppe von Klaus Raffelt hat er zum Thema „Optimization and exploration of catalysts for hydrodeoxygenation upgrading of bio-oil through experiments and DFT calculations“ promoviert.
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Der 23. Internationale Fachkongress „Kraftstoffe der Zukunft 2026“ fand im Januar mit über 620 Teilnehmenden aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Fachverbänden in Berlin statt.
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Am 25.02. hat Constantin Fuchs erfolgreich seine Dissertation mit dem Titel „Synthese von aromatenfreiem Benzin und Kerosin mittels heterogen katalysierter (Co-)Oligomerisierung methanol-basierter Olefine“ verteidigt. Die Referenten waren die Professoren Jörg Sauer und Reinhard Rauch.
Wir gratulieren!
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Am 21. November fand die Nacht der Wissenschaft am KIT statt und das IKFT steuerte zum bunten Programm bei.
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Process intensification approaches to upgrade C1 building blocks to liquid fuels and chemicals
Abstract:
The conversion of bioderived C1 intermediates, such as CO, CO2 and methanol, remains an active area of research due to the variety of fuels and chemicals that can be accessed through controlled catalytic transformations. A major interest at NREL is liquid biofuels production from lignocellulosic biomass, but many of these approaches are hindered by high conversion costs in the generation of high-quality fuels, driving research towards the development of new pathways with lower severity conditions, higher yields, and higher-quality products. This presentation will first feature a market-responsive biorefinery concept based on bio-derived methanol as the key intermediate, and the development of pathways to generate advantaged blendstocks for gasoline, jet, and diesel fuels. Process intensification approaches to enable cascade reactions in a single reactor, compared to a three-step process whereby MeOH synthesis, dehydration, and hydrocarbon synthesis occur in independent reactors, was explored to decrease capital and operating costs and increase overall energy and carbon efficiencies in a conceptual biorefinery. The second component of this seminar will focus on reactive capture of CO2, an emerging process intensification approach for power-to-X processes. Our group has shown that through a combination of catalyst and process design, methanol or carbon monoxide can be selectively produced.
Dr. Daniel R. Ruddy
National Renewable Energy Laboratory (NREL)
