Am 29. Dezember 2025 gab das Dalian Institut für Chemische Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften bekannt, dass ein neuartiger Gold-Perowskit-Katalysator, entwickelt von einem gemeinsamen Team um Professor Liu Peng von der Huazhong Universität für Wissenschaft und Technologie und Professor Emiel JM Hensen von der Technischen Universität Eindhoven, einen zehn Jahre alten Rekord im Bereich der Grünen Chemie gebrochen hat. Dieser Katalysator erzielt durch ein präzises Verhältnis von Gold, Mangan und Kupfer eine Acetaldehyd-Ausbeute von 95 % bei einer niedrigen Temperatur von 225 °C und arbeitet 80 Stunden lang stabil. Er bietet damit einen saubereren und nachhaltigeren technologischen Weg zur Acetaldehyd-Produktion aus erneuerbarem Bioethanol.
Die traditionelle Acetaldehyd-Produktion basiert auf dem Vinyl-Wack-Oxidationsverfahren, das mit hohen Kosten und starker Umweltbelastung verbunden ist. Obwohl der von Liu und Hensens Team vor über einem Jahrzehnt entwickelte Au/MgCuCr₂O₄-Katalysator bei 250 °C eine Ausbeute von 95 % erreichte, bleibt die Entwicklung hocheffizienter Katalysatoren für niedrige Temperaturen eine Herausforderung. Dieses Forschungsteam entwickelte innovativ eine Reihe von Au/LaMnCuO₃-Katalysatoren und entdeckte, dass in der Au/LaMn₀.₇₅Cu₀.₂₅O₃-Formulierung Goldnanopartikel und kupferdotierte Perowskitstrukturen einen starken Synergieeffekt bilden. Dieser reduziert die Reaktionsenergiebarriere signifikant und verbessert die Ethanoloxidationseffizienz erheblich. Experimente zeigten, dass ein zu hoher Kupfergehalt zur Deaktivierung aktiver Zentren führt, während die optimierte Formulierung durch präzise Kontrolle des Mangan-Kupfer-Verhältnisses ein ausgewogenes Verhältnis von Aktivität und Selektivität erzielt.
Das Forschungsteam nutzte Dichtefunktionaltheorie und mikrokinetische Modelle, um zu zeigen, dass die Einbringung von Kupfer hochaktive Zentren in der Nähe der Goldpartikel bildet und so die Adsorption und Reaktion von Sauerstoff- und Ethanolmolekülen fördert. Diese Entdeckung erklärt nicht nur die hervorragende Leistung des Katalysators, sondern liefert auch eine theoretische Grundlage für die zukünftige Katalysatorentwicklung. Die entsprechenden Ergebnisse wurden im *Chinese Journal of Catalysis* veröffentlicht.
Weitere Informationen: Autoren: Wang Jie et al., Titel: „Aufklärung des Einflusses des synergistischen Effekts von Au, Mn und Cu auf die selektive Ethanoloxidation in Au/LaMnCuO₃-Katalysatoren“. Zeitschrift: *Chinese Journal of Catalysis*.
