Anorganische katalysator maakt waterstof vrij uit water

Cadmiumsulfide met een vleugje palladiumsulfide en platina maakt waterstof vrij uit water onder invloed van zichtbaar licht, met een 'quantumefficiëntie' van 93 procent. Daarmee doet het systeem nauwelijks onder voor natuurlijke fotosynthese die 95 procent haalt, zo claimen Chinese onderzoekers in het Journal of Catalysis.

Eerdere katalysatoren kwamen niet verder dan 60 procent of werkten alleen onder UV-licht.

De nieuwe katalysator bestaat uit CdS-nanodeeltjes waarop je de overige componenten laat neerslaan. De Chinezen hebben verschillende combinaties uitgeprobeerd. Puur CdS doet vrijwel niets: quantumefficiëntie 0,2 procent. Toevoeging van metallisch Pt en/of Pd brengt je nauwelijks over de 50 procent. Met PdS kom je op 64 procent en met Pt en PdS tegelijk, zoals gezegd, op 93 procent.

Essentieel is wel dat het te splitsen water een verbinding bevat die de zuurstof uit het water kan opnemen. Daarvoor gebruiken de Chinezen zwavelverbindingen. Er is al voorzichtig gesuggereerd dat je de nieuwe katalysator zou moeten gebruiken om waterstof vrij te maken uit zwavelrijke aardoliefracties.

Wat de functie van de verschillende katalysatorcomponenten preciees is, moet nog worden uitgezocht. Maar de Chinezen hebben aanwijzingen dat tijdns de reactie Pd²⁺ tijdelijk in Pd verandert en dat Pt deze reductie bevordert.

bron: C&EN