Ένας φτηνός υγρός καταλύτης πλατίνας αποδείχθηκε ότι ήταν 1.000 φορές πιο αποτελεσματικός από τον αντίστοιχο

Η πλατίνα είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς καταλύτες για χημικές αντιδράσεις. Αλλά η βιομηχανική του χρήση

δύσκολο λόγω του υψηλού κόστους του μετάλλου καιυψηλή κατανάλωση ενέργειας για τη λειτουργία συστημάτων πλατίνας. Αυστραλοί χημικοί βρήκαν έναν τρόπο να χρησιμοποιούν μικροσκοπικές ποσότητες πλατίνας για να δημιουργήσουν ισχυρές αντιδράσεις χωρίς δαπανηρό ενεργειακό κόστος.

Στην εργασία τους, οι ερευνητές συνδύασαν την πλατίνα μευγρό γάλλιο, του οποίου το σημείο τήξης είναι μόνο 29,8 °C. Η πλατίνα, η οποία υπό κανονικές συνθήκες λιώνει σε θερμοκρασίες άνω των 1.700 °C, διαλύεται σε υγρό γάλλιο. Επιπλέον, όπως σημειώνουν οι ερευνητές, η θερμική επεξεργασία απαιτείται μόνο στο αρχικό στάδιο, όταν η πλατίνα διαλύεται στο γάλλιο για να δημιουργηθεί ένα καταλυτικό σύστημα. 

Μπάλες από πλατίνα σε υγρό γάλλιο. Φωτογραφία: Arifur Rahim, UNSW Sydney

Οι χημικοί εξηγούν τι πρέπει να χρησιμοποιήσετεΟι κλασικοί καταλύτες με βάση την πλατίνα στη χημική βιομηχανία πρέπει να διατηρούν υψηλή θερμοκρασία για να λιώσουν το μέταλλο. Για τη νέα εξέλιξη, αρκεί να θερμανθεί το σύστημα γαλλίου και πλατίνας σε θερμοκρασία περίπου 300 °C για μία ή δύο ώρες για να δημιουργηθεί ο καταλύτης. 

Υπάρχουν εναλλακτικές στερεάς κατάστασηςκαταλυτικό σύστημα με βάση τον άνθρακα που δεν απαιτεί εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, το μερίδιο της πλατίνας σε τέτοια συστήματα θα πρέπει να φτάσει το 10%. Και για να λειτουργήσει αποτελεσματικά το νέο σύστημα, σύμφωνα με τους προγραμματιστές, αρκεί το 0,01% του πολύτιμου μετάλλου. 

Παράλληλα, κατά τη διάρκεια του πειράματος, οι ερευνητέςβρήκε ότι ένας υγρός καταλύτης ήταν 1.000 φορές πιο αποτελεσματικός από έναν στερεό καταλύτη. Αποδείχθηκε ότι η στερεή πλατίνα δεν σχηματίζεται σε ένα υγρό σύστημα σε θερμοκρασία δωματίου. Τα άτομα πολύτιμων μετάλλων κατανέμονται μέσα στο υγρό γάλλιο.

Η πλατίνα βρίσκεται στην πραγματικότητα ακριβώς κάτω από την επιφάνεια και ενεργοποιεί τα άτομα γαλλίου γύρω της. Έτσι, η μαγεία συμβαίνει με το γάλλιο υπό την επίδραση της πλατίνας.

Andrew Christofferson, συν-συγγραφέας της εργασίας από το Βασιλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μελβούρνης

Οι χημικοί λένε ότι λόγω του κόστους και του υψηλούαποδοτικότητα, ο νέος καταλύτης είναι ικανός να φέρει επανάσταση στη βιομηχανική παραγωγή. Για παράδειγμα, θα είναι χρήσιμο στη σύνθεση αμμωνίας στην παραγωγή λιπασμάτων και στη δημιουργία κυψελών καυσίμου φιλικών προς το περιβάλλον. Επιπλέον, επεκτείνοντας τη νέα μέθοδο δημιουργίας καταλυτών, μπορεί κανείς να αποκτήσει περισσότερους από χίλιους πιθανούς συνδυασμούς στοιχείων για χιλιάδες διαφορετικές αντιδράσεις.

Διαβάστε περισσότερα

Η κινεζική τεχνητή νοημοσύνη προβλέπει την πορεία των υπερηχητικών πυραύλων. Το χτύπημα αντιποίνων θα είναι μπροστά

Οι εξελικτικοί ανακοίνωσαν μια σημαντική ανακάλυψη: κατάλαβαν πώς θα μπορούσε να έχει προκύψει ζωή στη Γη

Οι επιστήμονες αποκαλύπτουν τι σκότωσε τους γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν