Algemeen

Nieuwe katalysator werkt in twee richtingen

Katalysator van RUB
Onderzoekers van de Ruhr-Universität Bochum hebben een nieuw soort katalysator op basis van koolstof ontwikkeld, die twee tegengestelde reacties kan bevorderen (foto: Rugh-Universität Bochum).

Chemici van de Ruhr-Universität Bochum hebben een belangrijke stap gezet in de richting van goedkope, regeneratieve brandstofcellen en oplaadbare metaal-lucht-batterijen. Ze ontwikkelden een nieuw soort katalysator op basis van koolstof, die twee tegengestelde reacties kan bevorderen: de elektrolyse van water en de verbranding van waterstof met zuurstof. Een dergelijke katalysator maakt het mogelijk om wind- en zonne-energie op te slaan en goedkopere batterijen te produceren voor elektrische auto’s.

De bi-functionele katalysatoren zouden, onder toevoer van energie, water kunnen scheiden in waterstof en zuurstof (elektrolyse) en energie kunnen opslaan in de chemische verbindingen van het gevormde waterstof. Dezelfde katalysatoren zouden ook kunnen worden omgepoold tot brandstofcel: ze verbranden waterstof met zuurstof tot water en wekken daarbij elektrische energie op.

De onderzoekers gebruikten voor deze doeleinden tot nu toe katalysatoren op basis van edelmetalen. Het nadeel hiervan is echter, dat ze óf goed werken voor elektrolyse óf goed voor verbranding, maar niet voor beide.

Katalysator op basis van koolstof

De nieuwe soort katalysatoren uit Bochum bestaan uit mangaanoxide- of kobaltoxide-nanopartikels, die ingesloten zitten in een speciaal gemodificeerde koolstof, waarin de onderzoekers op bepaalde posities stikstofatomen hebben ingebouwd. Het team van de Facultät für Chemie und Biochemie onderzocht de katalysatoren met talrijke spectroscopische en elektrochemische methoden. Ze bepaalden op die manier, welke eigenschappen voor de bi-functionaliteit van belang zijn.

De onderzoekers uit Bochum hadden al eerder een andere techniek gevonden om bi-functionele koolstofkatalysatoren te produceren. Ze sneden nanobuisjes van koolstof open met behulp van warmte en zuurstof en maakten de daarin ingesloten katalysator partikels bruikbaar. De methode was simpel en de productie ten opzichte van katalysatoren op edelmetaalbasis goedkoop.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven