Lanthanhexaaluminate und nanoporöse Siliciumcarbide als Katalysatorsysteme und deren Anwendung in der Oxidation sowie Kohlenstoffdioxidreformierung von Methan

Die Trockenreformierung (auch Kohlenstoffdioxidreformierung) von Methan zur Generierung von Synthesegas sowie die Methanoxidation stellen höchste Ansprüche an die Hochtemperaturstabilität einzusetzender Katalysatorsysteme. Zwei Materialklassen, welche dabei in den Interessenfokus rücken, sind Lanthanhexaaluminate und Siliciumcarbide. In dieser Arbeit wird die Synthese und Charakterisierung von Lanthanhexaaluminaten und nickeldotierten Variationen davon vorgestellt, wobei der Einfluss des Lanthan-zu-Aluminium-Verhältnisses auf die Strukturbildung untersucht wird. Weiterführend erfolgt eine Betrachtung der Beeinflussung der katalytischen Performance beim Einsatz der Materialien als Katalysatorsysteme für die Trockenreformierung oder Oxidation von Methan. Siliciumcarbid besitzt neben der hohen Temperaturstabilität auf Basis seiner ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit Potential als Katalysatorträgermaterial für Reaktionen mit starker Wärmetönung, um eine lokale Überhitzung oder Unterkühlung zu minimieren. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Synthesestrategien zum Erhalt nanoporöser Siliciumcarbide sowie dem Oxidationsverhalten solcher. Außerdem wird die Performance beim Einsatz der porösen Siliciumcarbide als Katalysatorträger (für Nickel oder Cerdioxid) und Austestung jener in der Trockenreformierung oder Oxidation von Methan untersucht.