Doodlopende kat brengt moleculen in het nauw

Zeolieten presteren sub-optimaal als katalysatoren in kraakprocessen, omdat er in hun poriestructuur teveel doodlopende eindjes zitten. Dat concluderen chemici van onder meer de Universiteit Utrecht, die voor het eerst zo’n structuur nauwkeurig in kaart hebben gebracht.

Het idee van katalytisch kraken is dat lange koolwaterstofketens (alkanen) uit aardolie in de poriën van de zeolietkristallen dringen. Daar worden ze in stukken geknipt. Aan het andere uiteinde van de porie komen ze er als lichtere, meer vluchtige alkanen weer uit - tenminste, als het goed is.

In Nature Materials melden Bert Weckhuysen en collega’s nu hoe ze, met een combinatie van geavanceerde microscopische technieken, een soort ‘stratenplan’ hebben gemaakt van die poriën. En die blijken lang niet allemaal dwars door de zeoliet heen te lopen.

“De moleculen komen als het ware terecht in een doodlopende straat van het zeolietkristal en kunnen alleen nog maar proberen om te keren”, vertelt Weckhuysen. “Dat lukt niet, want achter hen staat al een file van moleculen. Hierdoor worden de katalytische mogelijkheden van een zeolietkristal helaas slechts ten dele benut.”

De uitdaging is nu om een zeolietstructuur te bedenken waarin de poriën niet dood lopen. Maar dat mag een andere vakgroep doen.

bron: UU