Nanodeeltjes veel betere katalysator dan grotere brokken

Clusters van 8 tot 10 platina-atomen op een drager van aluminiumoxide katalyseren de oxidatieve dehydrogenering van propaan tot propeen minstens 40 keer beter dan alles wat tot nu toe is uitgeprobeerd. De reactie verloopt ook nog zeer selectief, zo melden onderzoekers van Argonne National Laboratory in het maartnummer van Nature Materials.

De onderzoekers onder leiding van Stefan Vajda suggereren dat oxidatieve dehydrogenering hierdoor een stuk interessanter wordt als industrieel propeenproductieproces.

Tot nu toe kon de industrie kiezen uit iets grofstoffelijkere platinakatalysatoren, of vanadiumpentoxide. Dat laatste mataeriaal katalyseert zeer selectief maar vertoont een relatief lage activiteit. Bij platinakatalysatoren is het net omgekeerd: de activiteit is hoog maar er wordt nogal wat CO en CO₂ gevormd als bijproduct. Het derde alternatief is niet-oxidatieve dehydrogenering, maar dat is een endotherm proces dat energie vreet.

Het Argonne-onderzoek toont aan dat nano-platinadeeltjes zich eens te meer heel anders gedragne dan hun grote broers. Theoretische berekeningen op een supercomputer bevestigen dat de deeltjes inderdaad veel gemakkelijker C-H bindingen verbreken dan C-C.

bron: Argonne-lab