Hochtemperaturseparation und Katalyse

Die Arbeitsgruppen der Abteilung »Hochtemperaturseparation und Katalyse« entwickeln Materialien, Komponenten und Verfahren für die Gastrennung bei hohen Temperaturen und für die heterogene Katalyse. Ein Schwerpunkt ist die Bereitstellung von Sauerstoff über Membrantrenn- und Speicherverfahren. Dabei steht gegenüber den klassischen Verfahren  die Einsparung von Energie und die Integration in industrielle Prozesse im Fokus, z.B. zur Intensivierung der Verbrennung, für die N₂-freie Vergasung und die CO₂-Abtrennung (CCS) sowie zur Ausbeutesteigerung chemischer Reaktionen in Membranreaktoren. Ein weiterer Schwerpunkt sind heterogen katalysierte Gasreaktionen, für die bevorzugt edelmetallfreie  Mischoxidkatalysatoren entwickelt und charakterisiert werden. Die Entwicklung stationärer Energiespeichersysteme befindet sich im Aufbau.

Basis der Werkstoffentwicklung sind komplexe Mischoxide, deren anwendungsrelevante Eigenschaften in weiten Grenzen variiert werden können. Sie werden als Pulver synthetisiert, charakterisiert und über keramische Formgebungsprozesse (Extrusion, Trockenpressen) zu Komponenten mit optimierter Geometrie verarbeitet. Spezielle Beschichtungs- und Fügeverfahren werden zum Aufbau keramischer Komponenten eingesetzt.

Leistungsangebot

• Synthese von Mischoxiden komplexer Zusammensetzung
• Charakterisierung von Sauerstoff-Permeation, -Speicherung, -Stöchiometrie
• Formgebung von Mischoxidpulvern zu keramischen Bauteilen
• Herstellung und Charakterisierung keramischer Katalysatoren
• Entwicklung spezieller Beschichtungen (katalytisch, Schutz- und Trennschichten)
• Fügung oxidkeramischer Bauteile und Weiterentwicklung der Fügeverfahren
• Situations- und Systemanalyse
• Auslegungsberechnung von Bauteilen und Modulen
• Herstellung O₂-permeabler Membranen zur Erprobung und Pilotierung
• Beratung zur Systemintegration der O₂-Separation
• Entwicklung und Optimierung katalytischer Prozesse
• Entwicklung von Gasspeicher- und Gastrennverfahren