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13. Juni 2018
Österreich
Nachhaltigkeit

Winzige Metall-Nanopartikel mit riesigem Potenzial

13.06.2018

Quelle: Universität Utrecht/ Anorganische Chemie und Katalyse

Forscher der Universität Utrecht in den Niederlanden haben in Zusammenarbeit mit den R&D-Kollegen Peter Berben, Esther Groeneveld und Gerda Kamsma von BASF in De Meern eine Möglichkeit gefunden, den Umwandlungsprozess im Detail zu studieren und die perfekte Größe der katalytischen Nickel-Nanopartikel zu ermitteln. Die Forscher haben ihre Ergebnisse in der renommierten Wissenschaftszeitschrift Nature Catalysis veröffentlicht.

Peter Berben, Senior Research Manager, sagt: „Wir sind stolz, dass wir diese Forschung ermöglicht haben, indem wir die am besten geeigneten Nickelkatalysatoren bereitgestellt haben. Diese neuen Erkenntnisse können zu Lösungen für die weltweite Verringerung von CO2-Emissionen beitragen.“ Das Team fand heraus, dass Nickelpartikel ihre optimale katalytische Wirkung bei einer Größe von 2,5 Nanometern entfalten – das entspricht etwa einem 40.000-stel eines menschlichen Haares. Außerdem stellten sie fest, dass eine bestimmte Struktur dieser winzigen Nickelpartikel die Aktivierung von COerleichtert. Hauptautorin Charlotte Vogt sagt dazu: „Wenn wir Metall-Nanopartikel immer kleiner machen, beginnen sie ganz andere Eigenschaften aufzuweisen als die, die wir mit unserem Wissen aus der klassischen Physik und Chemie erwarten und verstehen.“

Um zu verstehen, wie sich diese Nickel-Nanopartikel während der Umwandlung von COverhalten, haben die Forscher die Katalysatoren in Aktion studiert. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern an der Swiss Light Source in der Schweiz haben sie ein ultraschnelles Messgerät entwickelt, um die Katalysatoren in Aktion beobachten zu können. Dadurch konnten die Forscher den Mechanismus, der dem Prozess der CO2-Umwandlung zugrunde liegt, sehr detailliert studieren. 

Die Forscher von BASF, der Universität Utrecht, der Lehigh University in den Vereinigten Staaten und den Synchrotron-Anlagen am Paul Scherrer Institut in der Schweiz arbeiteten in diesem Projekt eng zusammen. „Diese Zusammenarbeit hat uns besser verstehen lassen, wie diese festen Katalysatoren funktionieren, und uns in die Lage versetzt, das wahre Potenzial von kleinen Metall-Nanopartikeln für die CO2-Katalyse zu erschließen“, sagt Bert Weckhuysen, Professor für Anorganische Chemie und Katalyse an der Universität Utrecht.

Birgit Hellmann
Global Sustainability Communications

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Letzte Aktualisierung 13. Jänner 2020