Tani katalizator platynowy w płynie okazał się 1000 razy wydajniejszy od swojego odpowiednika

Platyna jest jednym z najskuteczniejszych katalizatorów reakcji chemicznych. Ale jego zastosowanie przemysłowe

trudne ze względu na wysoki koszt metalu iwysokie zużycie energii do pracy systemów platynowych. Australijscy chemicy znaleźli sposób na wykorzystanie niewielkich ilości platyny do uzyskania potężnych reakcji bez kosztownych kosztów energii.

W swojej pracy naukowcy połączyli platynę zciekły gal, którego temperatura topnienia wynosi zaledwie 29,8°C. Platyna, która w normalnych warunkach topi się w temperaturze przekraczającej 1700°C, rozpuszcza się w ciekłym galu. Co więcej, jak zauważają naukowcy, obróbka cieplna jest wymagana jedynie w początkowej fazie, kiedy platyna rozpuszcza się w galu, tworząc układ katalityczny. 

Kulki platyny w płynnym galu. Zdjęcie: Arifur Rahim, UNSW Sydney

Aptekarze wyjaśniają, czego używaćKlasyczne katalizatory na bazie platyny stosowane w przemyśle chemicznym muszą utrzymywać wysoką temperaturę, aby stopić metal. W przypadku nowego rozwiązania wystarczy podgrzać układ galu i platyny do temperatury około 300 °C przez jedną lub dwie godziny, aby wytworzyć katalizator. 

Istnieją alternatywne rozwiązania półprzewodnikowesystem katalityczny na bazie węgla, który nie wymaga bardzo wysokich temperatur. Jednak udział platyny w takich układach powinien sięgać 10%. Według twórców, aby nowy system działał skutecznie, wystarczy 0,01% metalu szlachetnego. 

Jednocześnie w trakcie eksperymentu badaczeodkryli, że ciekły katalizator był 1000 razy bardziej wydajny niż stały katalizator. Okazało się, że stała platyna nie tworzy się w układzie ciekłym w temperaturze pokojowej. Atomy metali szlachetnych są rozmieszczone w ciekłym galu.

Platyna faktycznie znajduje się tuż pod powierzchnią i aktywuje otaczające ją atomy galu. Tak więc magia dzieje się z galem pod wpływem platyny.

Andrew Christofferson, współautor artykułu z Royal Melbourne Institute of Technology

Chemicy twierdzą, że ze względu na koszty i wysokiewydajność, nowy katalizator może zrewolucjonizować produkcję przemysłową. Przyda się na przykład w syntezie amoniaku w produkcji nawozów i tworzeniu przyjaznych dla środowiska ogniw paliwowych. Ponadto, rozszerzając nową metodę tworzenia katalizatorów, można uzyskać ponad tysiąc możliwych kombinacji pierwiastków dla tysięcy różnych reakcji.

Czytaj więcej

Chińska sztuczna inteligencja przewiduje przebieg rakiet naddźwiękowych. Strajk odwetowy będzie przed nami

Ewolucjoniści ogłosili przełom: zrozumieli, jak mogło powstać życie na Ziemi

Naukowcy ujawniają, co zabiło galaktyki we wczesnym wszechświecie