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RUB-Chemiker haben eine neue Methode erfunden, um pulverförmige Katalysatoren dauerhaft auf Elektroden zu befestigen. Solche Nanopartikel-Katalysatoren sind besonders effizient, weil die kleinen Teilchen eine große Oberfläche bieten, an der die gewünschte chemische Reaktion stattfinden kann.

Viele Nanopartikel-Katalysatoren könnten industriell interessant sein, zum Beispiel für die Wasserstoffproduktion. Genutzt werden sie bislang aber nicht, weil sie einfach nicht lang genug auf den Elektroden halten – zumindest wenn sich die Elektroden in alkalischen Lösungen befinden und einer starken Gasentwicklung ausgesetzt sind. Bedingungen, wie sie bei der Wasserstoffsynthese vorherrschen.

Das Team um Dr. Corina Andronescu, Stefan Barwe und Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann vom Zentrum für Elektrochemie fand eine Lösung: Sie trugen einen Katalysator zusammen mit einem Polymer auf eine Elektrode auf und erhitzten das Produkt. Dabei bildete sich aus dem Polymer eine stabile, leitfähige Kohle-Matrix, in die der Katalysator eingebettet war.

Einfach zu fertigen

„Wir gehen davon aus, dass sich unsere Methode auch in industriellem Maßstab einsetzen lassen würde – auch wenn das natürlich noch getestet werden muss. Die nötigen Verfahren sind bereits etabliert“, erklärt Schuhmann. Prinzipiell brauche man keine andere Technik als für das Lackieren einer Autotür. „Ein Gemisch aus Katalysator und Polymer kann auf die Elektrodenoberfläche aufgesprüht werden, und dann kommt das Produkt in den Ofen“, so der Bochumer Forscher. In kleinem Maßstab testet das Team diese Fertigungsmethode bereits.

Die Forscher vom Exzellenzcluster Resolv veröffentlichten die Ergebnisse in der International Edition der renommierten Zeitschrift Angewandte Chemie.