Biomasse ist der einzige erneuerbare und nachhaltige Rohstoff für die Herstellung von kohlenstoffbasierten Kraftstoffen und wertschöpfenden Chemikalien. Lignocellulose-Biomasse ist die am häufigsten vorkommende Form von Biomasse und besteht aus polymeren Zuckern (d. h. Cellulose und Hemicellulose) und Lignin, einem aromatischen, sauerstoffhaltigen Polymer. In diesem Vortrag werden Ansätze zur Valorisierung dieser beiden Hauptbausteine vorgestellt.

Die Umwandlung von Lignin in Phenol ist attraktiv, weil sie einen alternativen Weg zu einer Massenchemikalie mit einem Weltmarkt von über 10 Millionen Tonnen pro Jahr bietet. Um die verschiedenen Bausteine in das gemeinsame Produkt Phenol zu überführen, ist ein mehrstufiger Prozess mit Depolymerisation, Desoxygenierung und Cracken erforderlich. Die mechanokatalytische Depolymerisation von Lignin bietet die Möglichkeit, das feste Ausgangsmaterial mit festen Katalysatoren in einer lösungsmittelfreien Umgebung umzusetzen. Durch die mechanischen Kräfte in Kugelmühlen werden innige Festkörper-Festkörper-Wechselwirkungen induziert und kurzlebige Hot Spots von mindestens 1100 K erzeugt. Die selektive Hydrodeoxygenierung erfolgt über reduzierbare Ceroxid-Zirkoniumoxid-Katalysatoren mit Defektstellen, die Sauerstoffatome aus organischen Reaktanten absorbieren können. Schließlich werden in zeolithkatalysierten Crackreaktionen Alkylseitenketten von Phenolen entfernt.

Einmal gebildet, kann Phenol als Plattformmolekül für die Herstellung einer Vielzahl von chemischen Grundstoffen, Materialien und sogar pharmazeutischen Wirkstoffen dienen