Neuer CO-Speicher funktioniert wie Hämoglobin

Berkeley (pte001/14.09.2017/06:00) - Forscher der University of California http://universityofcalifornia.edu haben einen neuen leistungsfähigen Speicher für Kohlenmonoxid (CO) entdeckt. Dieses giftige Gas ist ein wichtiger Chemie-Rohstoff. Außerdem lässt er sich mit zugefügtem Wasserstoff zu Synthesegas umwandeln, aus dem Treibstoffe hergestellt werden können. CO ist für Menschen eine tödliche Gefahr, weil es, wie die Forscher es blumig umschreiben, das Eisen im Blut liebt. Es verdrängt im Hämoglobin den lebenswichtigen Sauerstoff, woraufhin die Betroffenen ersticken.

Keine Chance für Fremdatome

Auf der Affinität zu Eisen basiert ein neues Speichermaterial. Dabei handelt es sich um einen hochporöses metallorganisches Gerüst, in dem sich Ketten von Eisenatomen befinden, die durch eine spezielle Behandlung besonders empfänglich sind für CO. Gleichzeitig weisen sie andere Atome und Moleküle ab. Wenn ein Eisenatom ein CO-Molekül eingefangen hat, verändern sich die benachbarten Eisenatome. Sie werden für CO attraktiver, sodass der Beladungsprozess immer schneller verläuft.

"Plötzlich ist das Material mit CO gesättigt, wenn das erste Kohlenmonoxid-Molekül angebissen hat", sagt Forscher Jeffrey Long. Vor zwei Jahren hatte der Wissenschaftler bereits ein anderes metallorganisches Material entwickelt, das Kohlendioxid (CO2) einfängt. "Jetzt haben wir bewiesen, dass es mit dieser Methode möglich ist, auch andere Atome und Moleküle zu speichern, die industriell bedeutsam sind." Long sieht seinen CO-Speicher als bedeutendes Hilfsmittel bei der Herstellung von Synthesegas, weil CO sich damit genauer dosieren lässt.

Wärme setzt Gas wieder frei

Auch bei der Produktion von Eisen könnte das Material eingesetzt werden. Aus dem Hochofen strömt ein Gasgemisch, das unter anderem CO und CO2 enthält. Normalerweise wird es verbrannt. Mit dem neuen Speichermaterial ließe sich CO gezielt herausfiltern. Auch bei der Düngerherstellung könnte es genutzt werden, um CO zu binden, das Katalysatoren regelrecht vergiftet. CO wird bei Zimmertemperatur gespeichert. Um es freizusetzen, muss das Material erwärmt werden. Es reichen 60 Grad Celsius, die ohne großen Aufwand erreichbar sind.

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