Van nikkel en iridium kun je een katalysator maken die zowel waterstof als koolstofmonoxide kan oxideren. Handig als je geen zuivere waterstof beschikbaar hebt voor je brandstofcel, schrijven Japanse onderzoekers in Angewandte Chemie.

De huidige platinakatalysatoren in brandstofcellen kunnen juist slecht tegen restjes CO in hun waterstof, wat extra vervelend is omdat H2 vaak van die restjes bevat als gevolg van het productieproces.

Seiji Ogo en collega’s baseerden hun alternatieve kat op een natuurlijk hydrogenase-enzym, waarin Ni2+ en Fe2+ zitten ingebouwd. Ook dat enzym kan slecht tegen CO. Maar het gekke is dat er gespecialiseerde CO-dehydrogenase-enzymen bestaan die eveneens Ni2+ en Fe2+ bevatten. Zulke enzymen zetten CO en H2O om in CO2 en 2 H+ maar ze zijn ook in staat om waterstof te oxideren, zij het langzaam.

Waarom de Japanners Fe2+ hebben vervangen door Ir3+ wordt uit hun publicatie totaal niet duidelijk, maar kennelijk was dat nodig om een organometaalcomplex te maken dat de functionele kern van het enzym zo goed mogelijk nabootst. Inderdaad blijkt dit complex, net als het CO-dehydrogenase, zowel H2 als CO te kunnen oxideren.

Het hangt daarbij af van de pH welke mogelijkheid de voorkeur geniet: in een licht zuur milieu (pH 4-7) wordt H2 geoxideerd, in een licht basisch milieu (pH 7-10) krijgt CO voorrang. Maar in beide gevallen wordt het andere gas gewoon genegeerd.

Het is al gelukt om er een werkende brandstofcel op te baseren, al blijft onduidelijk of het principe toepasbaar is op industriële schaal.

bron: Wiley

Onderwerpen