Összefogás

A Bert Weckhuysen vezette tudóscsapat, köztük Charlotte Vogt, Ellen Sterk és Matteo Monai az Utrechti Egyetemről, valamint az Eindhoveni Egyetemen dolgozó kutatócsoport a BASF közreműködésével feltárta a szén-dioxid-konverzió mögött rejlő mechanizmust.

Bert Weckhuysen, vezető kutató az elért eredményekről elmondta: Fantasztikus partnerségnek köszönhetően sikerült megoldanunk ezt a puzzle-t. A kutatás mostani eredménye egy sor eddig publikált kutatási anyagot összefoglaló csúcspont. A friss eredményeket a Nature Communications folyóiratban tették közzé. 

A csoport kutatása mind kísérleti mind elméleti módszerekből állt, amelyek leírják, hogyan történik a CO2 aktiválása és átalakulása a fémek felületén, valamint vizsgálták a hasznos kémiai építőelemekké történő átalakítás módját.

A felfedezések között a megújuló szél- vagy a napenergia tárolásának új módjai is szerepelnek. Ez hozzájárulhat a szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez, valamint lehetővé teszi az alapvető kémiai láncok közvetlen előállítását szén-dioxidból.

Gyakorlati eredmények

Egy gyakorlati példában a szén-dioxid hidrogénezést mutatták be nikkel felületén, amely a reakciós során propánt képez. Ebben az eljárásban az aktivitást és a szelektivitást úgy hangolták, hogy a különféle oxidokkal különböző méretű nikkel-részecskeméretet támogattak.

A szén-dioxid általában véve környezetre káros molekula, így ezek a kísérletek hozzájárultak annak bemutatásához, hogy ha a szén-dioxidot aktiváljuk és más elemekkel párosul, akkor akár hasznos is lehet, például metán előállításánál. A csoport rámutatott arra is, hogy ezt a módszert viszonylag egyszerű körülmények között is végre lehet hajtani, és hamarosan alkalmazzák is a kutatások folytatásának érdekében.

Hosszú út a sikerhez

Az idevezető út során 2018-ban a Vogt tanulmánya megjelent a Nature Catalysis folyóiratban, amelyben arról számolt be, hogy a CO2 átalakulása hogyan függ a fém nanorészecskék méretétől. A BASF és más intézmények kutatóival együtt hatékonyabb, gyorsabb katalizátorokat tudtak előállítani.

Vogt 2019 szeptemberében megkapta az Israel Vacuum Society Női Tudósának díját a VATAT ösztöndíjjal együtt, melyet kiemelkedő nemzetközi Ph.D. hallgatók kaphatnak. Ellen Sterk elnyerte az AkzoNobel 2018. évi kémiai és technológiai díját. A katalitikus reakciók elméleti kvantumkémiai modellezésének területén Sterk kutatásaiban kifejezetten a légkör CO2-kibocsátásának csökkentésére irányuló reakciókra összpontosított.

(Forrás: IntelligentLiving Képek: Pikrepo, Wikipedia)