Prof. Dr.-Ing. habil. Jakob Albert: Development of polyoxometalate catalysts for enhanced catalytic performance [ID:50337]
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Ja, herzlichen Dank. Nach dem doch relativ harten Tobak von gerade eben, versuche ich wieder

etwas leichtere Kurs zum Abschied zu präsentieren. Und zwar erzähle ich heute die Geschichte

vom kleinen Polyoxometallad. Das ist das kleine Polyoxometallad. Damit habe ich mich 5,5 Jahre

lang während meiner Zeit am Lehrstufe chemische Reaktionstechnik beschäftigt. Das Ganze hat

natürlich einen ernsthaften Titel, nämlich Development of Polyoxometallate Catalyst for

Enhanced Catholic Performance. Das heißt, ich habe mir angeguckt, was dieses kleine Molekül

alles Tolles kann. So sieht das Molekül chemisch aus. Das ist so eine 3D-Struktur und was wir

noch machen können, können so molekulardynamische Simulationen machen, dann bewegt sich das Ganze.

Das ist aber relativ unspektakulär. Deswegen habe ich mir gedacht, erzähle ich heute mal

die Geschichte, wie das kleine Polyoxometallad die Welt rettet. Wie macht es das? Das kleine

Polyoxometallad gibt es nicht in der Natur. Das heißt, wir Chemiker oder Chemieingenieure

müssen das synthetisch herstellen. Dazu bedienen wir uns normalerweise in einem Periodensystem.

Was brauchen wir von unserem Polyoxometallad? Wir brauchen einmal ein Gerüstmetall. Da bedienen

wir uns einem Übergangsmetall. Das sind diese blauen Kollegen hier. Wir nehmen Molybden und

Wolfram. Die sind sehr schön stabil und robust. Wir brauchen noch einen Zentralatom. Nehmen wir

zum Beispiel Phosphor und wir brauchen noch etwas, was das Ganze verknüpft, nämlich Sauerstoff.

Dann kriegen wir am Ende unseren Hauptdarsteller von heute, Keggin, alias das kleine Polyoxometallad,

oder wir kriegen einer seiner Geschwister. So, jetzt habe ich gesagt, das Ganze findet sich in der

Natur, nicht in der Natur. Wir müssen synthetisch herstellen. Dafür geht der Chemiker ins Labor,

zieht sich ein Kittel an, Handschuhe, Laborbrille, braucht noch ein paar Hilfsmittel, Glasgeräte,

eine Waage, ein paar mehr oder weniger giftige Chemikalien. Am Ende baut er das Ganze im Abzug

auf und dann kriegen wir hier in klassischer Nasschemie, wie sich das nennt, ein Polyoxometallad.

Das Problem ist, anhand der Farbe wissen wir noch überhaupt nicht, ist es überhaupt unser

gewünschtes Polyoxometallad oder ist es eines seiner Geschwister, was am Ende für die Anwendung,

die ich Ihnen noch präsentieren werde, sehr entscheidend ist. Also kommt jetzt der

investigative Chemiker. Der nimmt am Ende dieses Pulver, was wir aus der Synthese rausbekommen,

haut es in sehr teure Messgeräte und guckt sich irgendwelche Spektren an. Ein Beispiel

sind sowas wie Infrarotspektren. Infrarotspektren geben uns viel Auskunft über die Struktur der

Moleküle. Schaut das Ding zum Beispiel so aus, ah, das ist Lindquist, das ist eines seiner Geschwister,

wollen wir nicht haben. Schaut es so aus wie hier unten, check, dann haben wir das kleine

Polyoxometallad. So einfach ist es natürlich in Realität nicht. Wir brauchen noch jede Menge

andere teure Messgeräte, wir brauchen noch nuklearmagnetische Resonanzspektroskopie,

Elektronenpulsresonanz, Rahmenspektroskopie, Square-Bipoltametrie und so weiter und so fort.

Wichtig ist, mit all diesen teuren Messgeräten können wir am Ende sagen, ja, wir haben unser

kleines Polyoxometallad. Warum hat mich das während meiner Forschung interessiert? Warum

habe ich sogar eine Firma gegründet, die sich mit dem Molekül beschäftigt? Das kleine Polyoxometallad

hat eine ganz tolle Eigenschaft, es ist mega hungrig. Es kann alle möglichen Arten von organischen

Rohstoffen umsetzen. Das kann zum Beispiel was von der großen Fastfood-Kette sein,

populärwissenschaftliche Literatur, es kann auf eine Deponie gehen. Es umfasst auch andere

Gesellschaftsschichten, es kann zu einem noblen Asierrestaurant gehen, es verschmält nicht mal

Bansperren, das waren einmal der spannendste Industrieprojekte und im Zweifel nimmt es sogar

mit der Biotonne vorlieb. Also seht ihr schon, das ist ein extrem robustes Molekül, was man nicht

so leicht vergraulen kann. Was macht jetzt das kleine Polyoxometallad aus all diesen

tollen Sachen? Ameisensäure. Das ist genau das, was dieses kleine Tierchen hier produziert. Chemisch

gesehen nennt sich das ganze Methanen-Säure. Jetzt kann man sich fragen, ja okay, Ameisensäure haben

den meisten von Ihnen wahrscheinlich so noch nicht gehört, wofür brauche ich das überhaupt?

Ameisensäure ist eine sogenannte Plattformchemikalie, damit bezeichnet man Chemikalien, die man mit über

einer Million Tonnen mehr herstellt, also die sehr viel gebraucht werden. Hier habe ich Ihnen mal

gezeigt, was man damit alles so macht. Es wird in Europa in erster Linie in der Landwirtschaftsindustrie

eingesetzt, zur Ledergerbung wird das eingesetzt, für die Textilindustrie. Man kann damit Flugzeuge

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

00:06:16 Min

Aufnahmedatum

2023-10-26

Hochgeladen am

2023-10-26 13:36:05

Sprache

de-DE

Science Slam bei den FAU Awards 2023 über die Habilitationsschrift: Development of polyoxometalate catalysts for enhanced catalytic performance

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