Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Beschermer tegen luchtvervuiling slecht bestand tegen lucht

Onderzoek naar katalysatoren moet benzine minder luchtvervuilend maken. Bij experimenten is het juist nodig om katalysatoren te beschermen tegen de lucht zelf. Dit blijkt uit een publicatie in The Journal of Physical Chemistry C op 26 augustus.

Dankzij katalysatoren is benzine tegenwoordig een stuk minder vervuilend dan vroeger. In ruwe olie zit de schadelijke stof zwavel, die raffinaderijen eruit filteren terwijl ze er benzine van maken. Ze voegen dan waterstof en bijvoorbeeld de katalysator NiMoS2 toe. Het waterstof neemt de zwavelcomponent van NiMoS2 op, zodat de katalysator ruimte vrij heeft om op zijn beurt het zwavel uit de olie op te nemen. 

Schoon sample

Om dit proces verder te verbeteren, doen wetenschappers onderzoek naar stoffen zoals NiMoS2. Een kleine aanpassing van de chemische samenstelling kan het tot een efficiëntere katalysator maken. Bij zulke experimenten is het belangrijk om te weten hoe het onderzochte sample schoon blijft van externe invloeden.

Schadelijke lucht

Natuurkundigen onder leiding van Joost Frenken (Universiteit Leiden) en Patricia Kooyman (University of Cape Town) hebben nu samen met de TU Eindhoven laten zien dat blootstelling aan lucht erg schadelijk is. ‘Zuurstofmoleculen uit de lucht oxideren de NiMoS2-katalysatordeeltjes, zodat verder onderzoek naar het sample eigenlijk geen relevante informatie oplevert,’ zegt eerste auteur Marien Bremmer. ‘Ook viel het op dat in eerste instantie oxidatie extreem vlug ging, terwijl die op lange termijn afvlakte. Dit duidt op de vorming van een afschermende oxide-ring.’

Publicatie

De onderzoeksgroep gebruikte een hoge-resolutie transmissie-elektronenmicroscoop (HRTEM) om te zien dat na 24 uur al twintig procent van de elk NiMoS2-deeltje is bedekt met zuurstof. Ze beschrijven de studie in The Journal of Physical Chemistry C.

 

Een schoon NiMoS2-deeltje (geel-rood) is na 24 uur al voor 20% bedekt met zuurstof (blauwe bollen). In de periode erna vlakt dit proces wat af, maar een maand later is de bedekking toch significant toegenomen.