Die große Herausforderung, erklären die Forscher, besteht darin, nicht nur das sehr stabile CO2-Molekül zu aktivieren, sondern auch die komplexe mehrstufige Umsetzung zu Methanol zu katalysieren. Maßgeschneiderte Katalysatoren sollen die Aktivierung dieses wenig reaktiven C1-Bausteins erleichtern, denn bisher brauchte man für diese Reaktion hohe Temperaturen und hohen Druck.

Wissenschaftler am Institut für Technische und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen verfolgen nun einen einen neuen Ansatz. Das Team um Jürgen Klankermayer und Walter Leitner  einen maßgeschneiderten homogenen Katalysator, einen speziellen Ruthenium-Phosphin-Komplex, entwickelt. Der in einem Lösungsmittel, im einfachsten Fall Methanol selbst, gelöste Katalysator wird in einem Autoklaven unter Druck mit Kohlendioxid und Wasserstoff versetzt. Daraufhin verknüpft er schrittweise ein Molekül CO2 mit drei Molekülen Wasserstoff unter Bildung von Methanol und Wasser.

„Das ist das erste Beispiel einer Hydrierung von CO2 zu Methanol unter Verwendung eines molekular definierten Katalysators unter relativ milden Reaktionsbedingungen“, erläutern Leitner und Klankermayer. „Nun erforschen wir, wie die Reaktion im Detail abläuft, um den Katalysator weiterzuentwickeln.“

Fachartikel: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201202320

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