Herstellung von Wandkatalysatoren für Mikrostrukturreaktoren mittels der Niederdruckspritztechnologie

Stark exotherme chemische Reaktionen können in Mikrostrukturreaktoren wegen ihrer hohen Wärmeabfuhrleistung nahezu isotherm durchgeführt werden. Bei exothermen, heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen können Mikrostrukturreaktoren mit Wandkatalysatoren eingesetzt werden, um die freiwerdende Reaktionswärme effizient über die Wand an das Wärmeträgermedium abzuführen. Die reproduzierbare und automatisierbare Herstellung von mechanisch stabilen, ausreichend porösen, aktiven und selektiven Wandkatalysatoren mit Dicken von mehreren 100 μm stellt dabei die entscheidende Schlüsseltechnologie dar. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass die Niederdruckspritztechnologie eine solche Schlüsseltechnologie ist. Entscheidend sind dabei die vom jeweiligen Katalysatorsystem abhängenden optimalen Spritzbedingungen wie insbesondere der optimale Spritzdruck. Optimale Schichten besitzen Kavitäten im Mikrometerbereich, da dann die für einen großtechnischen Reaktor notwendige hohe mechanische Stabilität gewährleistet ist.