Nicht-Edelmetall-Katalysatoren für die elektrochemische Reduktion von Sauerstoff

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ulrich Hoffmann
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5266436

Nicht-Edelmetall-Katalysatoren, basierend auf NichtedelmetallN4-Chelaten auf Rußträgern, weisen gegenüber der elektrochemischen Reduktion von Sauerstoff eine hohe Aktivität auf, insbesondere dann, wenn sie vorher thermisch behandelt und damit zum Teil zerstört worden sind. Verschiedene Untersuchungen zeigen, daß der Stickstoff im Chelat für die Aktivität eine herausragende Rolle spielt. Die Zusammensetzung und Struktur des Katalysators ist jedoch trotz umfangreicher Analysen nach wie vor unbekannt. In den letzten Jahren ist es gelungen ähnlich aktive Katalysatoren auf wesentlich einfachere und billigere Weise aus den N4-Chelat-Vorläufern (z.B. FeSO4 u. Acetonitril) herzustellen. Im geplanten zweiten Teil des Forschungsvorhabens soll untersucht werden, welche Herstellungsparameter für die Aktivität dieser neuen Katalysatorgeneration verantwortlich sind. Mit der Analyse der Zerfallsprodukte der N4-Chelate konnte im vorangegangenen Teil des Forschungsvorhabens für Phthalocyanin und Cyclam gezeigt werden, welche Stickstoffatome auf der Rußoberfläche zurückbleiben und ein Zusammenhang zur Aktivität hergestellt werden. Da es sich in beiden Fällen mit hoher Wahrscheinlichkeit um die gleiche Art von Katalysatoren handelt, soll diese Form der Untersuchung verbessert und auch an anderen N4-Chelaten durchgeführt werden, um dadurch weitere Hinweise auf Zusammensetzung und Struktur zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen