Forschende der ETH Zürich haben einen Einzelatom-Katalysator entwickelt, der die Herstellung von Methanol aus CO2 und Wasserstoff effizienter machen soll. Dabei nutzen sie einzelne Indium-Atome auf einem Trägermaterial aus Hafniumoxid. Wie die Hochschule mitteilt, verändern sich die katalytischen Eigenschaften von Atomen oft, wenn sie isoliert vorliegen. Bei herkömmlichen Katalysatoren sind die Metallatome meist in grösseren Partikeln gebündelt. Beim neuen Ansatz kann jedes Atom direkt an der Reaktion teilnehmen, was die Effizienz erhöht. Um die einzelnen Indium-Atome auf dem Träger zu verankern, erhitzte das interdisziplinäre ETH-Team zusammen mit Kolleginnen und Kollegen anderer Forschungseinrichtungen die Ausgangsstoffe auf 2000 bis 3000 Grad Celsius und kühlte sie danach rasch wieder ab. Das zeigt, dass Einzelatom-Katalysatoren auch unter extremen Bedingungen stabil bleiben können. Der Einzelatom-Katalysator ermöglicht zudem genauere Untersuchungen der Mechanismen, da die Reaktionen der einzelnen Atome mit weniger störenden Signalen analysiert werden können. Der Alkohol Methanol ist ein wichtiger Grundstoff für die chemische Industrie. Daraus werden unter anderem Kunststoffe, Treibstoffe oder Lösungsmittel hergestellt. „Sozusagen das Schweizer Taschenmesser der Chemie”, so Javier Pérez-Ramírez, Professor für Katalysatoren-Engineering an der ETH Zürich. Er forscht bereits seit 2010 an effizienteren Katalysatoren für die Methanol-Herstellung aus CO2. ce/as