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Chemiker finden Weg zu gezieltem katalytischen Abbau des Treibhausgases Schwefelhexafluorid

HU-Wissenschaftler mit Publikationspreis ausgezeichnet

Prof. Dr. Thomas Braun vom Institut für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) wurde im Rahmen des Wissenschaftsforums Chemie 2015 der Gesellschaft Deutscher Chemiker mit dem Publikationspreis der AG Fluorchemie ausgezeichnet. Die prämierte Arbeit „S-F and S-C Activation of SF6 and SF5 Derivatives at Rhodium: Conversion of SF6 into H2S“ wurde in der Zeitschrift „Angewandte Chemie“ veröffentlicht und beschreibt den definierten metallvermittelten Abbau des Treibhausgases SF6.

Die Forschungsergebnisse nähren die Hoffnung, einem Zugang zum gezielten Abbau einiger der bedeutendsten Treibhausgase sowie deren Überführung in wertvolle Produkte einen großen Schritt näher gekommen zu sein  - und somit Produkte bereitzustellen, die von der chemischen und pharmazeutischen Industrie weiter verarbeitet werden können. Die Entwicklung einer sicheren und effizienten Methode zum Abbau von Schwefelhexafluorid (SF6) ist von aktuellem umweltökologischen Interesse, da das Gas SF6 eines der potentesten Treibhausgase überhaupt ist – potenter als CO2.

SF6 ist thermisch und chemisch extrem stabil und kommt daher auch in Hochspannungsanlagen als Schutzgas zum Einsatz. Hersteller und Anwender haben sich bereits vor 10 Jahren darauf geeinigt, die Emission des Gases soweit wie möglich zu vermeiden, gleichzeitig wird intensiv nach geeigneten Alternativverbindungen gesucht. Die immense Stabilität von SF6 stellt umgekehrt die größte Herausforderung bei der gezielten Zersetzung dar. In zwei aufeinander aufbauenden Arbeiten berichtet die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Thomas Braun über den selektiven Abbau von SF6 an Rhodiumkomplexen unter sehr milden Bedingungen also bei einer Temperatur, die der Raumtemperatur nahekommt.

In einem ersten Schritt konnte ein Kreisprozess zur Umwandlung von SF6 in Schwefelwasserstoff (H2S) entwickelt werden. Zeitgleich wurde von der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Christian Limberg (HU) ein Abbau von SF6 an hochreduzierten Nickel-Spezies in der gleichen Ausgabe der Zeitschrift unter dem Titel The Activation of Sulfur Hexafluoride at Highly Reduced Low-Coordinate Nickel Dinitrogen Complexes  veröffentlicht.

In der Folge konnten die durch die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Thomas Braun erzielten Ergebnisse genutzt und weiterentwickelt werden. So wurde vor kurzem ebenfalls in der Zeitschrift Angewandte Chemie ein katalytischer Abbau von SF6 als Very Important Paper mit dem Titel Catalytic Degradation of Sulfur Hexafluoride by Rhodium Complexes veröffentlicht. Dabei wurden Phosphane und Hydrosilane eingesetzt, um die Schwefel- und Fluoratome der SF6-Moleküle in nicht-gasförmigen und ungiftigen Produkten zu binden.

Publikationen

S-F and S-C Activation of SF6 and SF5 Derivatives at Rhodium: Conversion of SF6 into H2S. L. Zámostná, T. Braun and B. Braun, Angew. Chem. 2014, 126, 2783-2787; Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2745-2749.

The Activation of Sulfur Hexafluoride at Highly Reduced Low-Coordinate Nickel Dinitrogen Complexes. P. Holze, B. Horn, C. Limberg, C. Matlachowski, S. Mebs, Angew. Chem. 2014, 126, 2788-2791; Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2750-2753.

Catalytic Degradation of Sulfur Hexafluoride by Rhodium Complexes. L. Zámostná, T. Braun, Angew. Chem. 2015, 127, 10798-10802; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10652-10656.

Kontakt

Prof. Dr. Thomas Braun
Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Chemie

Tel.: 030 2093-3913
thomas.braun@chemie.hu-berlin.de

Website Arbeitsgruppe Prof. Dr. Thomas Braun

Prof. Dr. Christian Limberg

Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Chemie

Tel.: 030 2093-7382
christian.limberg@chemie.hu-berlin.de

Website Arbeitsgruppe Prof. Dr. Christian Limberg

 

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