Home | english  | Impressum | Sitemap | Intranet | KIT

Energiematerialien: Neuer Blick in Katalysatoren und auf Nuklide

An der Synchrotronstrahlenquelle ANKA wurden zwei neue Messplätze eingerichtet.
CatAct-Strahlführung

Die Gesellschaft steht vor zahlreichen Herausforderungen, etwa der Speicherung von Strom aus der alternativen Energiegewinnung, der Abgasreinigung bei Verbrennung fossiler Energieträger und der sicheren Lagerung von radioaktiven Abfällen aus der Kernenergieerzeugung oder medizinischen und technischen Anwendungen. Grundlagenforschung liefert in diesen Bereichen entscheidende Beiträge zu technischen Weiterentwicklungen. Mit Synchrotronstrahlen lassen sich grundlegende strukturelle und chemische Erkenntnisse zu Materialien für beide Anwendungsbereiche gewinnen. An der Karlsruher Synchrotronstrahlungsquelle ANKA wurde zu diesem Zweck die neue CAT-ACT-Messlinie (CATalysis research and ACTinide science) mit zwei modernen Messplätzen aufgebaut und im Dezember 2015 mit ersten Messungen relevanter Proben in Betrieb genommen.

Kostengünstige Alternativen für Katalysatoren 

Katalysatoren sind nicht nur von zentraler Bedeutung im Hinblick auf die Einhaltung immer strengerer Emissionsgrenzwerte von Kraftfahrzeugen. Sie finden in der gesamten chemischen Industrie ihre Anwendung und werden neuerdings auch genutzt, um Wind- und Sonnenenergie in chemischen Energieträgern zu speichern.

Um kostengünstige Alternativen zu teuren Edelmetall-Komponenten zu finden und die Leistungsfähigkeit der Katalysatoren zu erhöhen, werden sie nun an ANKA am CAT-Messplatz der neuen Messlinie unter anwendungsrelevanten Reaktionsbedingungen mit Röntgenstrahlen durchleuchtet. Zusammenhänge zwischen Struktur und Wirkungsweise werden dadurch sichtbar und können zu einer gezielten Verbesserung der Materialien genutzt werden.

Vorhersagen über langfristige Mobilität nuklearer Abfälle in Endlagern

Der ACT-Messplatz besitzt eine besondere Infrastruktur zur Handhabung radioaktiver Proben und dient u. a. dazu, mehr über das chemische Verhalten von Uran und anderen Actiniden zu erfahren. So kann beispielsweise die langfristige Mobilität von nuklearen Abfällen in einem Endlager vorhergesagt werden.

Die neue CAT-ACT-Messlinie zeichnet sich durch die hohe Intensität der verfügbaren Röntgenstrahlung in einem breiten Energiebereich (bis zu 60 keV) aus und ermöglicht somit hochauflösende Messungen an einer Vielzahl chemischer Elemente sowie die Untersuchung dynamischer Prozesse.

Eine weitere Besonderheit der beiden neuen Messplätze besteht darin, dass sie an eine spezielle Laborinfrastruktur des KIT zur Vorbereitung und begleitenden Analytik der komplexen Probensysteme angegliedert sind und somit einen besonders umfassenden Blick auf die untersuchten Materialien ermöglichen.

Informationen zur CAT-Beamline
Informationen zur ACT-Beamline
Übersicht ANKA-Beamlines  


18.01.2016