Lēts šķidrais platīna katalizators izrādījās 1000 reižu efektīvāks nekā tā līdzinieks

Platīns ir viens no efektīvākajiem ķīmisko reakciju katalizatoriem. Bet tā rūpnieciskā izmantošana

grūti metāla augsto izmaksu dēļ unliels enerģijas patēriņš platīna sistēmu darbībai. Austrālijas ķīmiķi ir atraduši veidu, kā izmantot nelielu platīna daudzumu, lai radītu spēcīgas reakcijas bez dārgām enerģijas izmaksām.

Savā darbā pētnieki apvienoja platīnu aršķidrais gallijs, kura kušanas temperatūra ir tikai 29,8 °C. Platīns, kas normālos apstākļos kūst temperatūrā, kas pārsniedz 1700 °C, izšķīst šķidrā gallijā. Turklāt, kā atzīmē pētnieki, termiskā apstrāde ir nepieciešama tikai sākotnējā stadijā, kad platīns tiek izšķīdināts gallijā, lai izveidotu katalītisko sistēmu. 

Platīna bumbiņas šķidrā gallijā. Foto: Arifur Rahim, UNSW Sidneja

Ķīmiķi paskaidro, ko lietotKlasiskajiem platīna bāzes katalizatoriem ķīmiskajā rūpniecībā ir nepieciešama augsta temperatūra, lai metāls izkausētu. Jaunajai izstrādei pietiek ar gallija un platīna sistēmas karsēšanu līdz aptuveni 300 °C temperatūrai vienu vai divas stundas, lai izveidotu katalizatoru. 

Ir alternatīvi cietvieluuz oglekli balstīta katalītiskā sistēma, kurai nav nepieciešama īpaši augsta temperatūra. Tomēr platīna daļai šādās sistēmās vajadzētu sasniegt 10%. Un, lai jaunā sistēma darbotos efektīvi, pēc izstrādātāju domām, pietiek ar 0,01% dārgmetāla. 

Tajā pašā laikā eksperimenta laikā pētniekiatklāja, ka šķidrais katalizators ir 1000 reižu efektīvāks nekā cietais katalizators. Izrādījās, ka ciets platīns neveidojas šķidrā sistēmā istabas temperatūrā. Dārgmetālu atomi ir sadalīti šķidrajā gallijā.

Platīns faktiski atrodas tieši zem virsmas un aktivizē gallija atomus ap to. Tādējādi maģija notiek ar galliju platīna ietekmē.

Endrjū Kristofersons, raksta līdzautors no Karaliskā Melburnas Tehnoloģiju institūta

Ķīmiķi saka, ka izmaksu un augstās izmaksas dēļefektivitāti, jaunais katalizators spēj revolucionizēt rūpniecisko ražošanu. Piemēram, tas noderēs amonjaka sintēzē mēslošanas līdzekļu ražošanā un videi draudzīgu kurināmā elementu izveidē. Turklāt, paplašinot jauno katalizatoru radīšanas metodi, var iegūt vairāk nekā tūkstoš iespējamo elementu kombināciju tūkstošiem dažādu reakciju.

Lasīt vairāk

Ķīniešu mākslīgais intelekts prognozē hiperskaņas raķešu gaitu. Priekšā būs atbildes streiks

Evolucionisti paziņoja par izrāvienu: viņi saprata, kā uz Zemes varēja rasties dzīvība

Zinātnieki atklāj, kas nogalināja galaktikas agrīnajā Visumā