Analyse von Wasserstoffkatalysatoren

Wasserstoffkatalysatoren sind entscheidend für die Effizienzsteigerung in der Wasserstoffproduktion, -lagerung und -nutzung. Sie spielen bei verschiedenen Technologien eine Rolle:

• Elektrolyse: Platin- und Iridiumoxid-Katalysatoren spalten Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff auf.
• Fotokatalyse: Bei Systemen auf Titandioxid-Basis wird Sonnenlicht für die Wasserstoffproduktion genutzt.
• Dampfreformierung: Nickelkatalysatoren wandeln Methan in Wasserstoff um.
• Brennstoffzellen: Platin und Nickel ermöglichen die elektrochemische Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff.
• Industrielle Anwendungen: Katalysatoren treiben Prozesse wie Ammoniaksynthese und Hydrocracken an.

Die wichtigsten Komponenten einer Wirtschaft auf Wasserstoffbasis sind:

Wasserstoffproduktion

Technologien:

• Konventionell: Durch die Methandampfreformierung (SMR) wird H₂ und CO₂ erzeugt.
• Umweltfreundliche Alternative: Mithilfe der durch erneuerbare Energie angetriebenen Elektrolyse wird sauberer „grüner Wasserstoff“ erzeugt.

Materialien: Adsorptionsmittel, Membrane, Katalysatoren 

Messziele: 

• Maximierung der Lebensdauer von Katalysatoren und Optimierung von Aktivität und Dispersion 
• Optimierung der Adsorptions-/Desorptionszyklen 
• Bestimmung der CO₂-Adsorption 
• Bestimmung der Porengröße von Membranen

Wasserstofflagerung

Technologien

Wasserstoff kann gelagert werden als:

• Druckgas
• Flüssigwasserstoff
• Chemisch gebunden (Metallhydride, flüssige organische Wasserstoffträger (LOHCs), metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs), Zeolithe, Kohlenstoff)

Materialien: Adsorptionsmittel, Katalysatoren

Messziele:

• Überprüfung der H_2- Adsorptionsleistung
• Untersuchung der Katalysatoreffizienz und -beständigkeit

Wasserstoffanwendungen

Technologien

Wasserstoff ist vielseitig:

• Anwendung zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen
• Verbrennung zur Wärmeerzeugung in der Industrie
• Wirkung als Reduktionsmittel in der Metallproduktion

Materialien: Membrane, Katalysatoren, Adsorptionsmittel

Messziele:

• Charakterisierung des aktiven Katalysatorbereichs mittels Chemisorption
• Optimierung der Porenstruktur der Membrane
• Untersuchung von Leistung und Effizienz von Brennstoffzellen

Epsilon 1

• Schnelle zerstörungsfreie Elementaranalyse von Katalysatoren, Trägern und Adsorptionsmitteln
• Überwachung der Elementzusammensetzung zur Prozessoptimierung und Qualitätskontrolle
• Analyse der Metallbeladung, Homogenität, Dispersion und Kontamination in fortschrittlichen Materialien

3Flex

• Leistungsstarkes Adsorptionsanalysegerät zur Messung der Oberfläche und Porengröße sowie des Volumens
• Die Kosten des Adsorptionsverfahrens durch die Verwendung der isosteren Adsorptionswärme verstehen
• Optimieren Sie die Porengröße, um die Aufnahmekapazität zu maximieren

• Autochem – Anwendung dynamischer Methoden zur Charakterisierung der aktiven Stellen von Materialien
• 3Flex – bietet Physisorption und statische/dynamische Chemisorption zur Charakterisierung von Katalysatoren und deren Träger
• ICCS – bietet eine In-situ-Charakterisierung, um die Auswirkungen von Reaktionsbedingungen auf den Katalysator zu verstehen
• Durchflussreaktor – Studien mit dem Tischreaktor, um die Katalysatorleistung zu verstehen und zu optimieren
• Aeris und Empyrean XRD – hochauflösende Kristallographie für die Größe von Nanopartikeln
• Mastersizer und Zetasizer – Messung von Partikelgröße und Zeta-Potenzial
• Epsilon Xline – Untersuchung der Homogenität der Elementarzusammensetzung in katalysatorbeschichteten Membranen

• 3Flex – leistungsstarkes Adsorptionsanalysegerät zur Messung der Oberfläche und Porengröße sowie des Volumens
• Breakthrough Analyzer (BTA) – präzise Charakterisierung von Adsorptionsmitteln oder Membranen unter prozessrelevanten Bedingungen
• AutoPore – Analyse mittels Quecksilberporosimetrie ermöglicht eine detaillierte Charakterisierung poröser Materialien
• AccuPore – Analyse der Größen von Durchgangsporen in Membranen durch Kapillarflussporometrie
• HPVA – statische volumetrische Methode zur Erzielung von Hochdruck-Adsorptions- und Desorptionsisothermen