Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 128 Issue 41

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie


Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 1998, 110 (13), 2003

Silber knackt Stickoxide

Neuer Katalysator verwandelt schädliche NOx aus
Autoabgasen in gewöhnlichen Stickstoff

Durch einen neuen Katalysator, den eine Forschergruppe um Johan A. Martens vom Belgischen Centrum voor Opperflaktechemie en Katalyse vorgestellt hat, könnte der Stickoxid-Gehalt von Autoabgasen drastisch reduziert werden: Ihr System konnte in einem Modellversuch bis zu 85% des NOx-Bestandteils Stickstoffdioxid aus einem Abgasgemisch eliminieren. Stickoxide (NOx) sind mitverantwortlich für den sogenannten Sommersmog.

Der Großteil der Stickoxid-Emissionen hat ihren Ursprung im Straßenverkehr - ein moderner PKW stößt im Stadtverkehr pro Kilometer etwa ein Viertel Gramm NOx aus. Diese Gase entstehen zwangsläufig bei der Verbrennung unter hohen Temperaturen und können von gewöhnlichen Drei-Wege-Katalysatoren bei Luftüberschuß nicht mehr entfernt werden. Zwar hat es nicht an Versuchen gefehlt, wirksame "DeNOx-Katalysatoren" zu entwickeln, die die schädlichen Stickoxide im Abgasgemisch entschärfen sollen. Diese "Entsticker" sind allerdings mit gewissen Makeln behaftet: Sie sind nicht sonderlich effizient, nicht sehr beständig und arbeiten nur in einem engen Temperaturbereich zuverlässig. Das macht ihre technische Anwendung schwierig. Der Martens-Katalysator ist näher an der Praxis: Er besteht aus einem porösen anorganischen Material, auf dessen Oberfläche Silber- und Wasserstoffionen sitzen, die sich den Job der NOx-Zerlegung teilen. Sie greifen gleich an drei Stellen in die Abgaschemie ein und dirigieren eine komplexe Reaktionskette, an deren Ende statt Stickstoffdioxid nur mehr harmloser Stickstoff, Wasser, Essigsäure und - als kleineres Übel - Kohlenmonoxid stehen. Trumpf der Belgier ist vor allem das Silber: Dieses Metall kann weder durch Wasserdampf, zuviel Sauerstoff oder Schwefeldioxid an seiner Arbeit gehindert werden. Hier lag die Achillesverse vieler Vorläufer: Andere Metalle wie Kupfer oder Kobalt stellten in Gegenwart dieser Gase ihre segensreiche Arbeit ein.

Ganz so einfach wie die gewohnten "Kats" funktioniert das System allerdings nicht: Um das Stickstoffdioxid abbauen zu können, muß dem Abgasstrom ein weiteres Gas - im Experiment war es Propen - zudosiert werden. Zweiter Pferdefuß: Stickstoffdioxid ist nur eine Komponente des NOx-Gasgemischs. Dessen anderer Hauptbestandteil, Stickstoffmonoxid, müßte für den Einsatz im Auto in einem vorgeschalteten System erst zu Stickstoffdioxid umgewandelt werden. Dies stellt technisch allerdings nur eine geringe Hürde dar.



SEARCH

SEARCH BY CITATION