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Die Anwendungen von Gold in der Katalyse

Die Anwendungen von Gold in der Katalyse

wird als Katalysator in verschiedenen industriellen Prozessen eingesetzt. Eine Goldlegierung ist ein solcher Katalysator, der bereits für die Herstellung von Vinylacetatmonomer (VAM) verwendet wird.

Einführung in Goldkatalysatoren

Ein Katalysator ist ein Material oder eine Substanz, die die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Katalysatoren sind essenzielle Bestandteile zahlreicher industrieller Prozesse, die zur Herstellung von Lebensmitteln, Chemikalien und anderen Materialien genutzt werden.

Eine der ersten gezielten Anwendungen von Katalysatoren war vermutlich die Fermentation von Zucker zur Herstellung von Alkohol. Ein weiteres alltägliches Beispiel ist der Einsatz von Katalysatoren in Fahrzeugen, um Abgasemissionen zu kontrollieren.

Gold als Katalysatormaterial

Bis vor Kurzem wurde Gold von den meisten Forschern als potenzieller industrieller Katalysator weitgehend übersehen. Mittlerweile wurde jedoch nachgewiesen, dass folgende Reaktionen effektiv durch Goldkatalysatoren unterstützt werden können:

  • Katalytische Verbrennung von Kohlenwasserstoffen
  • Oxidation von Kohlenmonoxid, einschließlich selektiver Oxidation in einem Wasserstoffstrom
  • Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zur Bildung von Wasserstoffperoxid
  • Hydrochlorierung von Ethen
  • Oxidation von Glukose zu Gluconsäure
  • Entfernung von Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff
  • Oxidative Entfernung von Quecksilber
  • Oxidativer Abbau von Dioxinen
  • Reduktion von NOx mit Wasserstoff, Kohlenmonoxid oder Propen
  • Zersetzung von Ozon
  • Selektive Hydrierung, beispielsweise von Dien- und Alkinverbindungen zu Mono-Olefinen
  • Selektive Oxidation, zum Beispiel Epoxidierung von Olefinen
  • Wassergas-Shift-Reaktion
  • Synthese von Vinylacetat aus Ethan, Sauerstoff und Essigsäure

Damit Gold als Katalysator eingesetzt werden kann, muss es auf eine besondere und sorgfältige Weise hergestellt werden, um eine sehr geringe Partikelgröße zu erreichen.

Kommerzielle Anwendungen

Gold wird zunehmend neben anderen wertvollen Metallen wie Silber und den Platinmetallen zu einem unverzichtbaren Katalysator in verschiedensten industriellen Prozessen und Anwendungen. Wie bereits erwähnt, findet eine Goldlegierung schon heute als Katalysator in der industriellen Produktion von VAM Verwendung.

Das südafrikanische Projekt AuTEK zählt zu den führenden Organisationen, die auf eine Kommerzialisierung neuer und bedeutender katalytischer Anwendungen von Gold hinarbeiten.

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