Katalyse mit erneuerbaren Rohstoffen

Prof. Johannes G. de Vries

Mit dem Wissen, dass sich die Vorkommen fossiler Rohstoffe dem Ende neigen und der CO2-Gehalt in der Atmosphäre stetig steigt, ist es unabdingbar, dass wir uns erneuerbaren Ressourcen zuwenden. Nicht nur für die Kraftstoffherstellung, sondern auch für die Herstellung von Chemikalien, die Basis und Teil unseres Alltages sind. In unserem Bereich entwickeln und erforschen wir deshalb neue chemische Prozesse für die Herstellung bereits bestehender und neuer Basis- und Feinchemikalien aus erneuerbaren Ressourcen. Für uns vielversprechende Rohstoffe sind Lignozellulose, deren Komponenten Zellulose, Hemizellulose und Lignin, sowie CO2 und Fettsäuren. Von besonderem Interesse sind sogenannte Plattformchemikalien, die in nur einem Reaktionsschritt aus diesen erneuerbaren Rohstoffen herstellbar sind. Zu den für uns relevanten zählen Levulinsäure, die direkt aus Lignozellulose aus Abfallströmen der Landwirtschaft und Papierindustrie gewonnen wird, Hydroxymethylfurfural (HMF) und Furfural, die aus Zuckern erhalten werden sowie Bioethanol. Grundlegend sind bei unseren Forschungstätigkeiten die Synthese und Charakterisierung vorrangig homogener katalytisch aktiver Materialien sowie deren Einsatz in relevanten chemischen Reaktionen.

Im Fachbereich stellen dafür zwei Themengruppen ihre Expertise zur Verfügung:

  • Katalyse mit erneuerbaren Rohstoffen & Plattformchemikalien (Leiter: Dr. Sergey Tin)
    Synthese und Anwendung von homogenen Katalysatoren in Reaktionen zur Herstellung von Plattformchemikalien aus erneuerbaren Rohstoffen und deren Umsetzung, z. Bsp. zu Polymermonomeren.
  • Organokatalyse (Leiter: PD Dr. Thomas Werner)
    Entwicklung neuer katalytischer Verfahren und Synthesemethoden basierend auf Organkatalysatoren und kostengünstigen Metallen. Besonderes Augenmerk liegt u.a. auf der stofflichen Nutzung von CO2 als Synthesebaustein für Feinchemikalien sowie der Umsetzung und Funktionalisierung von erneuerbaren Rohstoffen, wie z.B. Terpenen, Ölen, Fetten und deren Derivate.