{"id":10071,"date":"2016-10-20T12:39:35","date_gmt":"2016-10-20T10:39:35","guid":{"rendered":"http:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=10071"},"modified":"2016-10-20T12:39:35","modified_gmt":"2016-10-20T10:39:35","slug":"metallfreier-katalysator-spaltet-wasserstoffmolekuel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/forschung\/metallfreier-katalysator-spaltet-wasserstoffmolekuel\/","title":{"rendered":"Metallfreier Katalysator spaltet Wasserstoffmolek\u00fcl"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_10074\" aria-describedby=\"caption-attachment-10074\" style=\"width: 743px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-10074\" src=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2016\/10\/bm_10_pm_244_H2-Wagner.jpg\" alt=\" Neu entwickelte Borverbindungen k\u00f6nnen leicht Elektronen aufnehmen und damit das wichtige Wasserstoffmolek\u00fcl spalten.\" width=\"743\" height=\"241\" srcset=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2016\/10\/bm_10_pm_244_H2-Wagner.jpg 743w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2016\/10\/bm_10_pm_244_H2-Wagner-300x97.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 743px) 100vw, 743px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-10074\" class=\"wp-caption-text\">Neu entwickelte Borverbindungen k\u00f6nnen leicht Elektronen aufnehmen und damit das wichtige Wasserstoffmolek\u00fcl spalten.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Wasserstoff (H2) ist ein denkbar einfaches Molek\u00fcl und dennoch ein wertvoller Rohstoff, der durch die Entwicklung ausgefeilter Katalysatoren immer mehr an Bedeutung gewinnt. In der Industrie und Wirtschaft reichen die Anwendungsgebiete von der Lebens- und D\u00fcngemittelherstellung \u00fcber das Cracken von Erd\u00f6l bis zum Einsatz als Energietr\u00e4ger in Brennstoffzellen. Eine Herausforderung besteht darin, die starke H\u2500H-Bindung unter milden Bedingungen zu spalten. Chemiker der Goethe-Universit\u00e4t haben nun einen neuen Katalysator zur Aktivierung von Wasserstoff entwickelt, indem sie in ein g\u00e4ngiges organisches Molek\u00fcl gezielt Bor-Atome einschleusten. Das in der Fachzeitschrift \u201eAngewandte Chemie\u201c beschriebene Verfahren ben\u00f6tigt zus\u00e4tzlich nur noch eine Elektronenquelle und sollte daher zuk\u00fcnftig breit einsetzbar sein.<\/p>\n<p>Dem hohen Energieinhalt des Wasserstoffmolek\u00fcls steht eine besonders stabile Bindungssituation gegen\u00fcber. Erstmals erkannte Paul Sabatier im Jahre 1897, dass Metalle geeignete Katalysatoren sind, um das Molek\u00fcl zu spalten und elementaren Wasserstoff f\u00fcr chemische Reaktionen nutzbar zu machen. F\u00fcr diese wichtige Entdeckung erhielt er 1912 den Nobelpreis f\u00fcr Chemie. Die heutzutage meistverwendeten Hydrierkatalysatoren enthalten giftige oder teure Schwermetalle wie Nickel, Palladium oder Platin. Erst vor zehn Jahren wurden metallfreie Systeme aus Bor- und Phosphorverbindungen entdeckt, die vergleichbare Reaktionen erm\u00f6glichen.<\/p>\n<p>\u201eMeiner Doktorandin, Esther von Grotthuss, ist nochmals eine deutliche Vereinfachung der metallfreien Strategie gelungen, die allein die Borkomponente ben\u00f6tigt\u201c, so Prof. Matthias Wagner vom Institut f\u00fcr Anorganische und Analytische Chemie der Goethe-Universit\u00e4t. \u201eZus\u00e4tzlich brauchen wir lediglich noch eine Elektronenquelle. Im Labor haben wir hierf\u00fcr Lithium oder Kalium gew\u00e4hlt. F\u00fcr eine \u00dcbertragung in die Praxis sollte sich stattdessen elektrischer Strom nutzen lassen\u201c.<\/p>\n<p>Um Einzelheiten der Wasserstoffaktivierung \u00fcber experimentelle Befunde hinaus aufzukl\u00e4ren, wurden in Kooperation mit Prof. Max Holthausen (Goethe Universit\u00e4t) quantenchemische Rechnungen durchgef\u00fchrt. Detaillierte Kenntnisse des Reaktionsverlaufs tragen wesentlich dazu bei, das System weiter auszubauen. Das Ziel besteht nicht allein darin, \u00dcbergangsmetalle langfristig zu ersetzen, sondern dar\u00fcber hinaus Reaktionen zu erschlie\u00dfen, die mit den konventionellen Katalysatoren nicht m\u00f6glich sind.<\/p>\n<p>Die Frankfurter Chemiker halten insbesondere Substitutionsreaktionen f\u00fcr vielversprechend, die einen g\u00fcnstigen Zugang zu Verbindungen des Wasserstoffs mit anderen Elementen gestatten. F\u00fcr solche Synthesen werden meist noch kostspielige und gefahrentr\u00e4chtige Verfahren eingesetzt. Beispielsweise w\u00e4re eine vereinfachte Herstellung von Silizium-Wasserstoff-Verbindungen h\u00f6chst attraktiv f\u00fcr die Halbleiterindustrie.<\/p>\n<p>[dt_call_to_action content_size=&#8220;small&#8220; background=&#8220;plain&#8220; line=&#8220;true&#8220; style=&#8220;1&#8243; animation=&#8220;fadeIn&#8220;]<\/p>\n<p><strong>Publikation:<\/strong> E. von Grotthuss et al: Reversible Dihydrogen Activation by Reduced Aryl Boranes as Main-Group Ambiphiles, in: Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002\/anie.201608324<\/p>\n<p>[\/dt_call_to_action]<\/p>\n<p><em><strong>Quelle:<\/strong><\/em> <a href=\"http:\/\/www.muk.uni-frankfurt.de\/63676272\/244\" target=\"_blank\"><em>Pressemitteilung vom 19. Oktober 2016<\/em><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wasserstoff (H2) ist ein denkbar einfaches Molek\u00fcl und dennoch ein wertvoller Rohstoff, der durch die Entwicklung ausgefeilter Katalysatoren immer mehr an Bedeutung gewinnt. 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