Voor het eerst komt industriële toepassing van zogeheten EMT-zeolieten in zicht. Franse en Duitse onderzoekers hebben een productieproces bedacht dat milieuvriendelijk en goedkoop zou moeten zijn, schrijven ze op de website van Science.

Net als alle zeolieten is het EMT-type een aluminosilicaatkristal, dat gebruikt kan worden als absorptiemiddel of als katalysator. Het verschil met het bekendere FAU-type is dat de EMT-kristalstructuur hexagonaal is in plaats van kubisch. Het EMT-kristal vertoont relatief grote poriën, en lab-onderzoek heeft geleerd dat het bij katalytische kraakprocessen (FCC) misschien wel beter presteert dan FAU-katalysatoren.

Tot nu toe is industriële toepassing echter uitgebleven omdat EMT-zeolieten peperduur zijn. Ze zijn alleen te maken wanneer je je zeoliet laat uitkristalliseren rond een organisch molecuul, bij voorkeur de kroonether 18-kroon-6. Die is kostbaar en je moet hem er achteraf ook nog uit zien te krijgen. Bovendien levert dit proces in de praktijk kristallen op van micrometerformaat, wat betekent dat de poriën nogal diep worden en je reactanten moeite krijgen om er diep genoeg in door te dringen.

Zonder organische sjabloon krijg je steevast FAU-kristallen of nog andere kristalstructuren in handen.

Chemici van de Université de Caen (Normandië) en de Ludwig-Maximilians-Universität München (Beieren) hebben nu echter een recept ontwikkeld op basis van Na₂O, Al₂O₃, SiO₂ en H₂O dat wel degelijk EMT-kristallen oplevert. Het zijn nog nanokristallen ook, met diameters van 6 tot 70 nanometer en dus prettig ondiepe poriën.

De sleutel tot succes blijkt te zijn dat je het mengsel maar heel weinig moet opwarmen, en vervolgens moet zorgen voor een correcte timing. Concreet: 36 uur laten sudderen bij 30 graden Celsius. De EMT-kristallen zijn namelijk metastabiel. Bij een hogere temperatuur en/of een langere reactietijd veranderen ze alsnog geleidelijk in FAU-kristallen.

De onderzoekers vermoeden dan ook dat bij eerdere pogingen gewoon niet goed is opgelet: toen moeten ook EMT-nanokristallen zijn ontstaan als tussenproduct, maar helaas liet men de proef doorlopen totdat het weer helemaal FAU geworden was.

Afgewacht moet worden of die EMT-kristallen wèl stabiel blijven als je ze na droging inzet in een industrieel proces. Voor de hand ligt, dat dat alleen maar goed gaat wanneer er geen water in de reactanten zit.

bron: Science, Ludwig-Maximilians-Universität München