Im Rahmen der Energiewende werden neue Konzepte zur Energiespeicherung und Erzeugung benötigt. Eine Schlüsseltechnologie hierfür stellt die Methanoldampfreformierung (kurz MSR) zur Umwandlung von Methanol und Wasser in hochreinen Wasserstoff und CO2 dar. Für die Effizienz des Prozesses ist das Katalysatorsystem ausschlaggebend, welches bei kommerziellen Katalysatoren oftmals Probleme hinsichtlich der Temperatur- und Langzeitstabilität, sowie der Empfindlichkeit gegenüber Nebenprodukten aufweist.

Wir möchten ein neuartiges, auf Aerogelen basierendes Hochleistungskatalsysatorsystem für den MSR-Prozess einführen. Der Ansatz baut auf der großen spezifischen Oberfläche in Kombination mit einer breiten Porengrößenverteilung der Aerogele auf; beides sind elementare Eigenschaften für die heterogene Katalyse, welche eine große reaktive Oberfläche und eine gute Zugänglichkeit von dieser gewährleisten. Diese positiven Aspekte des Aerogels werden mit den hervorragenden inhärenten Eigenschaften der Kombination von intermetallischen Phasen InPd bzw. InPt auf dem oxidischen Trägermaterial Indiumoxid kombiniert.

Erhalten werden soll dieses Katalysatorsystem durch eine Epoxid assistierte Gelierung, sowie der parallelen Erarbeitung einer grünen, ressourcenschonenden pH kontrollierten Syntheseroute. Für Letztere wird sowohl ein alternativer Weg der Gelierung entwickelt, als auch andere Prozessschritte wie Trocknungsverfahren oder Lösungsmittelaustausch der Proben überarbeitet. Weiterhin wird geplant das Katalysatorsystem auf ein inertes Trägermaterial aufzubringen, um die Stabilität des Aerogels zu unterstützen.

Die Hochleistungskatalysatoren der Methanoldampfreformierung sollen schließlich noch für die Rückreaktion, die Methanolsynthese, getestet werden, da ein idealer Katalysator die Einstellung des Reaktionsgleichgewichts in beide Richtungen beschleunigen sollte, sofern der Reaktionspfad, bzw. die Zwischenprodukte gleich sind.