In de VS is bedacht hoe je poreuze siliciumkristallen kunt maken zonden etsen. Die kristallen kun je onder meer gebruiken als katalysator voor het splitsen van water met zonlicht, blijkt uit een publicatie in Nature Communications.

Het zou in elk geval een stuk milieuvriendelijker moeten zijn dan de huidige bereidingsmethoden voor poreus silicium, waarbij de poriën wél met grof chemisch geweld worden geëtst en je een hoop kostbaar materiaal kwijtraakt.

Het recept van Donghai Wang (Penn State University) gaat uit van siliciumtetrachloride, een stof die vaker wordt gebruikt als grondstof voor zuiver silicium en die dus redelijk voordelig verkrijgbaar is. Dat SiCl₄ bewerk je met NaK, een mengsel van natrium en kalium dat bij kamertemperatuur vloeibaar is.

NaK is een sterke reductor: het zet Si⁴⁺ om in Si waarbij het zelf ioniseert en samen met het chloride een mengsel van KCl en NaCl vormt. Die producten hebben een veel hoger smeltpunt en kristalliseren uit.

Als het goed is, krijg je zo siliciumkristallen die dooraderd zijn met kleinere zoutkristalletjes. Met heet water was je het zout er gemakkelijk uit, waarna je silicium met poriën van 5 tot 15 nm diameter overhoudt. Het inwendige oppervlak van die poriën is relatief groot, en dat is een van de redenen dat het spul een redelijk efficiënte katalysator voor de productie van waterstof uit water is.

Toepassing als anode in lithium-ionaccu’s is volgens de onderzoekers eveneens het proberen waard.

bron: Penn State