Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Elektrochemische Transformation nachwachsender Rohstoffe an Bor-dotierten Diamant-Elektroden zu wertvollen Chemikalien (ELEKTRA), Teilvorhaben 3: Design und Bau von BDD-Elektroden zur Ligninkonversion

Anschrift
CONDIAS GmbH
25524 Itzehoe
Fraunhoferstr. 1 b
Kontakt
Dr. Thorsten Matthée
Tel: +49 4821 804087-0
E-Mail: matthee@condias.de
FKZ
22028208
Anfang
01.05.2009
Ende
31.12.2012
Aufgabenbeschreibung
Das ZIel dieses Verbundprojekts ist elektrochemische Nutzung von Lignin mittels Diamantelektroden, die ein innovatives Elektrodenmaterialien sind (durch ihre extrem hohe Sauerstoffüberspannung die effiziente Erzeugung von hoch reaktiven Sauerstoffspezies in wässrigen Medien ermöglicht). So können direkt Ozon, aber auch Hydroxylradikale in wässriger Lösung erzeugt werden, die einen gezielten Abbau des nachwachsenden Rohstoffes bewirken können. Da vor allem die Hydroxylradikale aufgrund der extremen Reaktivität über eine sehr geringe freie Weglänge im Medium verfügen, werden spezielle Elektroden- und Zellengeometrien erforderlich sein. In diesem Arbeitspaket werden abweichend von dem üblichen Standard weitere Bordotierungen speziell für diese Anwendung entwickelt, die dann zur Steigerung der Ausbeute an Aromaten eingesetzt werden können. Im zweiten Arbeitspaket erfolgt eine Beeinflussung der hydrodynamischen Parameter durch Variation der Diamantelektrodenoberflächen, im dritten Arbeitspaket werden elektrochemische Elektrodengeometrien entwickelt, die ein neues Mediatorsystem (Ozon) für die elektrochemische organische Synthese verfügbar macht. Es werden die CVD Diamantschichten in ihren Herstellprozessen für die Erzeugung von Hydroxylradikalen optimiert. Darüber hinaus wird die Geometrie der Diamantelektrodenoberfläche auf 3 unterschiedlichen Skalen variiert um die hydrodynamischen Parameter des elektrochemischen Zelldesigns zu optimieren. Es werden Elektrodenpakete, sogenannte "Stacks" für die gezielte Erzeugung von Hydroxylradikalen in Kombination mit Ozon aufgebaut. Der Einsatz von Diamantelektroden für die Produktion von Vanillin. Die kurzfristige Belieferung von elektrochemischen Herstellern wird mit dem erfolgreich verlaufenden Projekt möglich. Mittelfristig können neben den in diesem Projekt direkt untersuchten Vanillin auch noch erheblich weitere organische Moleküle erzeugt.

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