Die derzeit auf dem Markt verfügbaren Katalysatoren sind hauptsächlich Standardprodukte auf Basis von Edelmetallen, die entweder nur sehr eingeschränkt oder gar nicht auf die jeweiligen Bedürfnisse der Anwender abgestimmt werden können. Weiterhin besitzen Edelmetallkatalysatoren eine geringe thermische Stabilität (weniger als 650 °C) und sind nicht resistent gegenüber einer Vielzahl von Schadstoffen, wie beispielsweise Schwefel.

Der Jenoptik ist es in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena gelungen, eine High-Speed-Synthese für die Herstellung individueller Katalysatormedien auf Basis von Mischmetalloxiden zu entwickeln. Bei dieser Art von Synthese wird ein Sprühnebel aus definierten Ausgangsmaterialien innerhalb kürzester Zeit auf 800 bis 1000 °C erhitzt und schlagartig wieder abgekühlt.

Durch dieses Verfahren entstehen Nanopartikel mit energetisch nicht idealen Gitterstrukturen. Diese Strukturen weisen somit Defekte auf, an denen die Schadstoffe oder andere Stoffe zur Umwandlung in Syntheseprozessen andocken können. Die hohe Verfahrensgeschwindigkeit im Herstellungsprozess der Nanopartikel sorgt dabei für eine besonders große Anzahl von Defekten und damit für ein besonders effektives Katalysatormaterial.

Die Eigenschaften dieser hoch funktionalisierten Partikel wie zum Beispiel ihre Größe, Oberfläche und Leitfähigkeit lassen sich hierbei durch die Verfahrensparameter der High-Speed-Synthese innerhalb einer großen Bandbreite einstellen und somit einfach an spezielle Kundenanforderungen anpassen. Die entwickelten Mischmetalloxid-Katalysatormaterialien bieten aufgrund ihrer Nanoskalierung große spezifische Oberflächen und reagieren sehr gut auf alle Arten von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC).

„Die Kombination aus den verwendeten Rohstoffen und der speziell entwickelten High-Speed-Synthese erlaubt uns ein weites Spektrum kundenspezifisch zugeschnittener Katalysatormaterialien herzustellen“, sagt Peter Lischewski, Geschäftsführer der JENOPTIK KATASORB GmbH und einer der zwei Leiter der Jenoptik-Sparte Laser und Materialbearbeitung. „Im Vergleich mit herkömmlichen Edelmetallen zeichnen sich unsere Mischmetalloxide besonders durch eine höhere Thermostabilität (bis 1000 °C) und eine hohe Resistenz gegenüber Katalysatorgiften aus.“ Durch die hohe katalytische Aktivität und die kundenspezifische Anpassung der Katalysatoren und Systeme von Jenoptik lassen sich vergleichbare Umsatzraten bei deutlich niedrigeren Reaktionstemperaturen (bis zu 200 K geringer) erreichen. Längere Standzeiten und erhöhte Energieeffizienz führen so zu deutlich geringeren Betriebskosten.

Jenoptik als Experte in der Entwicklung und Fertigung modernster Abluftreinigungsanlagen bietet neben den maßgeschneiderten Mischmetalloxid-Katalysatoren auch leistungsfähige, auf den Kundenprozess zugeschnittene Systeme für die Säuberung industrieller Abluft an. Die ganzheitlichen und anspruchsvollen Lösungen zum Abbau schädlicher Stäube, Aerosole und Gase durch Filterungs-, Adsorptions- und Katalyseverfahren gewährleisten dabei stets eine effiziente und ökonomische Abluftreinigung.

Mehr Details zu dem neuen und anderen Produkten und Lösungen auf dem Gebiet der Abluftreinigung erfahren Sie auf dem Stand C11 in der Halle 9.2 der diesjährigen ACHEMA in Frankfurt am Main.