Waterstofgas is een brandstof die kan worden gebruikt om brandstofcellen aan te drijven: in principe een milieu-vriendelijke energiebron vergeleken met fossiele brandstoffen, gezien het enige afvalproduct water is. Dan moet het H2 echter wel op een efficiënte (lage energiekosten) en liefst ook snelle manier worden geproduceerd. Het onderzoek aan de PNNL is gericht op een homogene (oplosbare) nikkelgebaseerde katalysator. Voor de vorm van de katalysator vond men inspiratie in de actieve site van het eiwit hydrogenase, dat twee protonen (H+) samen met elektronen tot H2 combineert en op deze wijze energie opslaat in de nieuwe H-H binding.
- fig.png (37.26 KiB) 293 keer bekeken
Opgelost in een zure ionaire vloeistof (een vloeibaar zout) en bij aanleggen van een elektrische spanning blijkt de nieuwe katalysator zowel snel als efficiënt te zijn. Toen men water toevoegde aan het mengsel bleek de waterstofproductie zelfs steeds sneller te verlopen, zonder aan efficiëntie in te boeten: tot 53 000 H2-moleculen per katalysatormolecule per seconde werden er gevormd. Dit is bijna even snel als de snelste inefficiënte katalysator die men eerder had kunnen maken. Verder is het gebruikte nikkel veel goedkoper dan metalen als platina, die ook als voor dergelijke toepassingen worden gebruikt.
In verder onderzoek zal men de precieze mechanismen achter deze observaties proberen te onderzoeken en op die manier ook waarom de katalysator zo goed werkt. Verder zal worden onderzocht of de katalysator ook op een oppervlak kan worden afgezet en zo ook heterogene katalyse mogelijk maakt.
Bron:
Science Daily: http://www.scienceda...20616145535.htm
D. H. Pool et al. Proceedings of the National Academy of Sciences 2012, DOI: 10.1073/pnas.1120208109
