Katalytische Systeme für die chemische Energiespeicherung

Auf Grund globaler Anstrengungen zur Begrenzung der Klimaerwärmung werden emissionsarme Technologien zur Energiespeicherung und zur Bereitstellung von Treibstoffen, sowie Basischemikalien erforscht. Um heterogen katalysierte Prozesse zur Herstellung dieser chemischen Produkte ökonomisch betreiben zu können, stehen innovative Reaktor- und Verfahrenskonzepte im Fokus. Für diese Verfahren werden infolge häufig Edelmetallkatalysatoren eingesetzt und untersucht, welche unbestritten zu hohen Aktivitäten und Selektivitäten führen. Auf Grund der limitierten Verfügbarkeit und des hohen Preises der Edelmetallkomponenten sollte alternativen katalytischen Systemen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Deshalb fokussiert sich die Arbeitsgruppe einerseits auf den Einsatz edelmetallarmer, katalytischer Systeme und andererseits auf innovative Verfahrenskonzepte für die Energiespeicherung. Eine detaillierte Beschreibung der Forschungsprojekte, welche in Kooperation mit unterschiedlichen akademischen und industriellen Partner bearbeitet werden, kann der folgenden Übersicht entnommen werden.

LOHC-Dehydrierung mittels laserstrukturierter und katalytisch aktivierter Platten

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Publications

2024

Ellert A., Herold F., Rønning M., Hutzler A., Piccirilli L., Janssens TV., Vennestrøm PN., Wasserscheid P., Schühle P.:
Phosphorus-modification of Pt/Al2O3 catalysts improves dispersion and cycloalkane dehydrogenation activity
In: Journal of Catalysis 436 (2024), Art.Nr.: 115607
ISSN: 0021-9517
DOI: 10.1016/j.jcat.2024.115607
Henseler J., Rullo F., Mitländer K., Johner N., Wolf P., Schühle P., Geißelbrecht M., Wasserscheid P.:
Chloroorganic impurities in technical-grade benzyltoluene – Influence on its use as LOHC compound and removal strategies
In: International Journal of Hydrogen Energy 53 (2024), S. 105-113
ISSN: 0360-3199
DOI: 10.1016/j.ijhydene.2023.11.344
Kroll F., Schörner M., Schmidt M., Kohler FT., Albert J., Schühle P.:
Hydrogen production from wet biomass via a formic acid route under mild conditions
In: International Journal of Hydrogen Energy 62 (2024), S. 959-968
ISSN: 0360-3199
DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.03.163
Nathrath P., Raed Ramzi Y., Bierling M., Thiele S., Wasserscheid P., Schühle P.:
Highly durable spray-coated plate catalyst for the dehydrogenation of perhydro benzyltoluene
In: Catalysis: Science and Technology (2024)
ISSN: 2044-4753
DOI: 10.1039/d3cy01158e
Popp L., Kampe P., Fritsch B., Hutzler A., Poller MJ., Albert J., Schühle P.:
Supported Ruthenium Phosphide as a Promising Catalyst for Selective Hydrogenation of Sugars
In: European Journal of Inorganic Chemistry (2024)
ISSN: 1434-1948
DOI: 10.1002/ejic.202400117
Schörner M., Solymosi T., Razcka T., Nathrath P., Johner NP., Zimmermann T., Mandel K., Wasserscheid P., Wintzheimer S., Schühle P.:
Inductively heatable catalytic materials for the dehydrogenation of the liquid organic hydrogen carrier (LOHC) perhydro dibenzyltoluene
In: Catalysis: Science and Technology 14 (2024), S. 4450-4457
ISSN: 2044-4753
DOI: 10.1039/d4cy00272e
Stubenrauch F., Schörner M., Bösmann A., Schühle P., Wasserscheid P.:
Photocatalytic methanol oxidation to formaldehyde in a continuous laboratory plant over Aeroxide P25
In: Reaction Chemistry & Engineering (2024)
ISSN: 2058-9883
DOI: 10.1039/d3re00503h
Stöber R., Seidl F., Hoffmann E., Wasserscheid P., Schühle P.:
A highly durable catalyst system for hydrogen production from dimethyl ether
In: Sustainable Energy & Fuels 8 (2024), S. 1740-1749
ISSN: 2398-4902
DOI: 10.1039/d4se00059e

2023

Bollmann J., Mitländer K., Beck D., Schühle P., Bauer F., Zigan L., Wasserscheid P., Will S.:
Burner-heated dehydrogenation of a liquid organic hydrogen carrier (LOHC) system
In: International Journal of Hydrogen Energy 48 (2023), S. 30039-30056
ISSN: 0360-3199
DOI: 10.1016/j.ijhydene.2023.04.062
Haagen V., Iser J., Schörner M., Weber D., Franken T., Wasserscheid P., Schühle P.:
Synthesis of methanol by hydrogenolysis of biobased methyl formate using highly stable and active Cu-spinel catalysts in slurry and gas phase reactions
In: Green Chemistry (2023)
ISSN: 1463-9262
DOI: 10.1039/D2GC04420J
Herold F., Imhof T., Roumeliotis P., Schühle P., Ledendecker M., Rønning M.:
Controlled doping of carbon catalyst supports by atomic replacement via gasification-assisted heteroatom doping
In: Carbon 207 (2023), S. 207-218
ISSN: 0008-6223
DOI: 10.1016/j.carbon.2023.03.023
Kampe P., Wesner A., Schühle P., Hess F., Albert J.:
Effect of Conversion, Temperature and Feed Ratio on In2O3/In(OH)3 Phase Transitions in Methanol Synthesis Catalysts: A Combined Experimental and Computational Study
In: ChemPlusChem 88 (2023), Art.Nr.: e202300425
ISSN: 2192-6506
DOI: 10.1002/cplu.202300425
Kerscher M., Jander JH., Luther F., Schühle P., Richter M., Rausch MH., Fröba AP.:
Thermophysical properties of the energy carrier methanol under the influence of dissolved hydrogen
In: International Journal of Hydrogen Energy (2023)
ISSN: 0360-3199
DOI: 10.1016/j.ijhydene.2023.03.312
Schühle P., Stöber R., Semmel M., Schaadt A., Szolak R., Thill S., Alders M., Hebling C., Wasserscheid P., Salem O.:
Dimethyl ether/CO2 - a hitherto underestimated H2 storage cycle
In: Energy and Environmental Science 16 (2023), S. 3002-3013
ISSN: 1754-5692
DOI: 10.1039/d3ee00228d

2022

Haagen V., Schörner M., Albert J., Franken T., Schühle P.:
Highly Selective Synthesis of Methanol from Glucose in a Two‐Step Process
In: Chemie Ingenieur Technik 94 (2022), S. 1322-1322
ISSN: 0009-286X
DOI: 10.1002/cite.202255070
Stöber R., Mai F., Oshin S., Körner A., Hutzler A., Schühle P.:
A Highly Stable Bimetallic Transition Metal Phosphide Catalyst for Selective Dehydrogenation of n-Heptane
In: ChemCatChem (2022)
ISSN: 1867-3880
DOI: 10.1002/cctc.202200371

2022

Haagen V., Schörner M., Albert J., Franken T., Schühle P.:
Highly Selective Synthesis of Methanol from Glucose in a Two‐Step Process
In: Chemie Ingenieur Technik 94 (2022), S. 1322-1322
ISSN: 0009-286X
DOI: 10.1002/cite.202255070
Stöber R., Mai F., Oshin S., Körner A., Hutzler A., Schühle P.:
A Highly Stable Bimetallic Transition Metal Phosphide Catalyst for Selective Dehydrogenation of n-Heptane
In: ChemCatChem (2022)
ISSN: 1867-3880
DOI: 10.1002/cctc.202200371

2021

Bernhardt S., Düring J., Haschke S., Barr M., Stiegler L., Schühle P., Bachmann J., Hirsch A., Gröhn F.:
Tunable Photocatalytic Activity of PEO-Stabilized ZnO-Polyoxometalate Nanostructures in Aqueous Solution
In: Advanced Materials Interfaces (2021)
ISSN: 2196-7350
DOI: 10.1002/admi.202002130
Lau K., Schühle P., Liang SX., De Kock F., Albert J., Reichenberger S.:
Laser-Generated InOx/ZrO2Catalysts for CO2Hydrogenation: Role of in Situ Fragmentation and Ripening Control
In: ACS Applied Energy Materials 4 (2021), S. 9206-9215
ISSN: 2574-0962
DOI: 10.1021/acsaem.1c01465
Schühle P.:
CO2-hydrogenation to methanol using indium-based catalysts in slurry and fixed-bed reactors (Dissertation, 2021)

2020

Schühle P., Reichenberger S., Marzun G., Albert J.:
Slurry Phase Hydrogenation of CO2 to Methanol Using Supported In2O3 Catalysts as Promising Approach for Chemical Energy Storage
In: Chemie Ingenieur Technik (2020)
ISSN: 0009-286X
DOI: 10.1002/cite.202000109
Schühle P., Schmidt M., Schill L., Riisager A., Wasserscheid P., Albert J.:
Influence of gas impurities on the hydrogenation of CO2to methanol using indium-based catalysts
In: Catalysis: Science and Technology 10 (2020), S. 7309-7322
ISSN: 2044-4753
DOI: 10.1039/d0cy00946f

2019

Schühle P., Reichenberger S., Marzun G., Albert J.:
Application of In2O3-catalysts for Slurry Phase Hydrogenation of CO2 to Methanol: Influence of reaction conditions, support and catalyst preparation
2019 DGMK International Conference on Circular Economy - A Fresh View on Petrochemistry (Dresden, 9. Oktober 2019 - 11. Oktober 2019)
In: H. Blanke, H. Hager, A. Jess, J. A. Lercher, M. Marchionna, D. Vogt, M. Bender (Hrsg.): DGMK Tagungsbericht 2019

Katalytische Systeme für die chemische Energiespeicherung