Elektrokatalyse: von der Synthese zum Bauteil

Forschungsthemen

Elektrochemische organische Oxidationsreaktion

Die elektrochemische organische Oxidation in der gepaarten Wasserelektrolyse ist ein nachhaltiger Ansatz zur Umwandlung von Abfallmaterialien wie Kunststoffen und aus Biomasse gewonnenen Verbindungen in wertschöpfende Vorläuferprodukte an der Anode und gleichzeitiger Verbesserung der Effizienz der Wasserstoffproduktion an der Kathode. Durch die Nutzung elektrischer Energie ermöglicht diese Methode die selektive Oxidation organischer Moleküle, die niedrigere elektrochemische Potenziale als die Wasseroxidation haben, wodurch wertvolle Chemikalien entstehen. Bei Kunststoffabfällen entstehen durch Hydrolyse und anschließende elektrochemische Oxidation nützliche Zwischenprodukte wie Succinat und Formiat. Ebenso können aus Biomasse gewonnene Moleküle wie Hydroxymethylfurfural (HMF) elektrochemisch zu hochwertigen Verbindungen wie 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) oxidiert werden, einem wichtigen Vorläufer für Biokunststoffe. Dieser Ansatz bietet nicht nur einen umweltfreundlicheren und energieeffizienteren Weg für die Aufbereitung von Abfällen in industriell relevante Chemikalien, sondern verbessert auch die Gesamteffizienz der Wasserstofferzeugung.