24-zijdige nanodeeltjes katalyseren oxidatie efficiënter

Chinese en Amerikaanse onderzoekers zijn er in geslaagd om platina kristalletjes te maken met 24 facetten. Ze katalyseren de oxidatie van ethanol en andere biobrandstoffen 200 tot 400 procent efficiënter dan platinabolletjes van hetzelfde formaat, zo schrijft de groep in Science.

De verhoogde efficiëntie wordt veroorzaakt doordat de zijvlakken een ongebruikelijke hoek met het metaalrooster maken. Daardoor zijn ze op atomaire schaal relatief ruw.

De onderzoekers van de Xiamen-unversiteit en het Georgia Institute of Technology maakten de kristalletjes langs elektrochemische weg. Ze immobiliseerden bolvormige platinakristallen van 750 nm diameter op een substraat van amorfe koolstof. In een elektrochemische cel, in een zuur milieu, stelden ze de bolletjes vervolgens bloot aan wisselende potentiaalverschillen.

Hoe het komt dat je dan 24-hoeken krijgt, snappen ze zelf ook nog niet helemaal. Wel zijn ze in staat de procescondities dusdanig te beheersen dat minder dan 5 procent van de kristallen te groot of te klein wordt.

De kristalletjes zijn uitgetest bij temperaturen tot 800 graden Celsius, en bleven daarbij stabiel. Dat maakt ze in theorie bruikbaar als katalysator voor tal van industriële processen.

Nadeel is wel dat ze voorlopig nog net iets te groot zijn. De gemiddelde diameter bedraagt 87 nm. Er zijn al nanobolletjes op de markt die een factor 20 kleiner zijn. Voor een gegeven katalysatoroppervlak heb je dan, ondanks de lagere efficiëntie, nog altijd veel minder platina nodig.

bron: Georgia Tech