Het katalyseveld is voortdurend op zoek naar katalysatoren die geen dure en zeldzame metalen bevatten, onder andere voor het opslaan en vrij maken van (groene) waterstof. In een poging een specifieke kobaltkatalysator te verbeteren, ontdekten Frances Pope, Gadi Rothenberg en collega’s van de Universiteit van Amsterdam geheel toevallig dat het basismateriaal voor hun katalysator eigenlijk nog beter werkt zonder kobalt.

Dat basismateriaal maak je door een mengsel van ijzer- en aluminiumpoeder te 3D-printen met selectief lasersmelten (SLM), waarna je het behandelt met zuur en base. Normaal gesproken laadden ze de zo ontstane katalytische reactormonolieten dan met kobalt, maar in een controle-experiment zonder dat metaal zagen ze tot hun verrassing dat die variant ook zeer actief en stabiel was, zowel in batch- als in flowsystemen.

Het doel van die katalysator is in dit geval om waterstof te halen uit kaliumboorhydrides, vaste kristallen die kunnen fungeren als waterstofdragers. Dat je daar dus geen kobalt voor nodig hebt is al mooi meegenomen, maar een bijkomend voordeel is dat aluminium én roestvaststaal beiden prima te recyclen en relatief goedkoop zijn: slechts vijftig cent per stuk. Het feit dat je ook nog kunt 3D-printen betekent dat je vrijwel geen materiaal overhoudt. Dat wat je wel overhoudt kun je overigens weer hergebruiken.

De onderzoekers hopen dat deze ontdekking meer groepen zal aanzetten tot het proberen van deze methodes, want met goedkope materialen, een eenvoudige productiemethode en hoge chemische activiteit gaat er een wereld vol katalytische mogelijkheden open.

Pope, F. et al. (2024) ChemSusChem e202401264, DOI: 10.1002/cssc.202401264