Aktivierte Modifikation der Träger‐Metall‐Wechselwirkungen als Schlüssel für hochaktive Ru/γ‐Al2O3‐Katalysatoren für die COx‐ Methanisierung

Abstract Ru/Al 2 O 3 ist ein außerordentlich stabiler, aber weniger aktiver Katalysator für Methanisierungs‐Reaktionen. Hier berichten wir über einen neuartigen Ansatz, mit dem die Aktivität dieser Katalysatoren bei der Methanisierung von CO 2 in CO 2 /H 2 ‐Gemischen erheblich gesteigert werden kann. Hochaktive und ‐stabile Ru/γ‐Al 2 O 3 ‐Katalysatoren wurden über eine Hochtemperatur‐Behandlung im reduktiven Reaktionsgasgemisch erhalten. Operando /In‐situ‐Spektroskopie und Rastertransmissionselektronenmikroskopie (STEM)‐Abbildungen zeigen, dass die deutlich erhöhte Aktivität für die Methanisierung von CO bzw. CO 2 mit einer Abflachung der Ru‐Nanopartikel und der Bildung von stark basischen Plätzen auf dem hydroxylierten Aluminiumoxid einhergeht. Die erhöhte Aktivität der Katalysatoren um Faktoren von 5 (CO) bzw. 14 (CO 2 ) führen wir auf eine aktivierte Modifikation der Träger‐Metall‐Wechselwirkungen zurück, die durch eine reaktive Modifizierung der Al 2 O 3 ‐Oberfläche im Reaktionsgas und eine erhöhte thermische Mobilität der Ru‐Nanopartikel verursacht wird.