Entwicklung und Charakterisierung von Edelmetallträgerkatalysatoren und Edelmetallnanosolen zur katalytischen Nitrat- und Nitritreduktion sowie zur Sorboseoxidation
Autor/en :
Hähnlein, Marc Sascha
Mentor :
Prof. Dr. K.-D. Vorlop
Institut / Verlag :
Institut für Biochemie/Biotechnologie, 1999
Fakultät :
04 - Biowissenschaften und Psychologie
Datum :
Verteidigt am :26.10.1999,Eingereicht am :16.12.1999
Das Verfahren der katalytischen Nitratreduktion (KNR) stellt ein effektives, selektives und nahezu rueckstandsfreies Verfahren zur Nitratentfernung aus Waessern dar. Nitrat und weitere Intermediate werden dabei an bimetallischen Pd-basierten Traegerkatalysatoren selektiv zu Stickstoff reduziert. Beim vergleichenden Einsatz von Ameisensaeure und Wasserstoff als Reduktionsmittel konnten im Hohlfaserdialysator-Schlaufenreaktor unter Verwendung von Ameisensaeure Selektivitaeten von ueber 90 bei der Nitratreduktion erreicht werden. In kontinuierlichen Versuchen unter stofftransportlimitierten Bedingungen zeigten insbesondere PdSn-Katalysatoren eine gute Langzeitstabilitaet. Kolloidale Sole oder Nanosole weisen im Vergleich zu Traegerkatalysatoren haeufig interessante katalytische Eigenschaften auf. Insbesondere Poly(vinylpyrrolidon) PVP stabilisierte Pd-Sole (Pd/PVP) zeigten eine hohe Selektivitaet bei der Nitritreduktion. Partikelgroesseneffekte konnten dabei ausgeschlossen werden. Die Vitamin C-Synthese nach REICHSTEIN und GRUESSNER beinhaltet als Intermediaerschritt die Oxidation von L-Sorbose zu 2-Keto-L-Gulonsaeure. Durch Traegerung eines Pt/PVP-Sols gelang es, einen Oxidationskatalysator herzustellen, der beim wiederholten Einsatz im Vergleich zu einem herkoemmlichen Pt-Traegerkatalysator eine deutlich verbesserte Langzeitstabilitaet aufwies. Als Grund dafuer wird eine hohe Affinitaet der Polymermolekuele zu den Metallnanopartikeln angenommen, die eine korrosive Abloesung offenbar zu verringern vermag.
