Detaily článku

Kouzelná kombinace pro účinnější hydrogenaci

Vodík (H2) je nejmenší chemická molekula a světlo naděje pro přechod na ekologicky šetrnější energetiku v nadcházejících letech. Kromě toho se již dnes používá v řadě průmyslových procesů - tzv. hydrogenaci - pro ekologicky šetrnou výrobu chemických produktů. Aby bylo možné vodík využít jak pro výrobu energie, tak pro hydrogenace, je nutné selektivně aktivovat relativně stabilní vazbu vodík-vodík a umožnit její další reakci. Tyto molekulární procesy vyžadují katalyzátory, které jsou obvykle založeny na drahých a poměrně vzácných drahých kovech, jako je platina, palladium nebo rhodium.

Datum: 17.1.2022

efektivní hydrogenace

V rámci výzkumné spolupráce mezi Leibnizovým institutem pro katalýzu (LIKAT) v německém Rostocku a Regionálním centrem pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) Univerzity Palackého v Olomouci v České republice se nyní podařilo vyvinout podstatně jednodušší katalytické materiály na bázi levného železa a oxidu křemičitého (písku), které lze použít k mnohem účinnějšímu provádění různých hydrogenačních reakcí, k výrobě meziproduktů pro pesticidy, aktivních farmaceutických látek i plastů.

Za tímto účelem Vishwas Chandrashekhar, doktorand ve skupině Prof. Matthiase Bellera a Prof. Jagadeeshe Rajenahally na LIKAT, vyrobil velké množství nanostrukturovaných katalyzátorů na bázi železa, které vyvíjejí svou skutečnou aktivitu pouze v přítomnosti levných sloučenin hliníku. Aktivita této "magické" kombinace byla skutečným překvapením. Českým vědcům pod vedením profesora Radka Zbořila z renomovaného RCPTM se následně podařilo nové materiály systematicky charakterizovat pomocí nejmodernějších analytických technik.

Optimální železný katalyzátor s technickým označením Fe/Fe-O@SiO2 je dobře definovaný nanostrukturní materiál, který má na rozhraní oxidu křemičitého a železa tzv. fayalitovou strukturu. Fayalit je vzácný, přirozeně se vyskytující minerál křemičitanu železa. Další zvláštností vyvinutého katalyzátoru jsou nanočástice α-Fe na tomto rozhraní. Tyto nanočástice jsou obklopeny ultratenkou amorfní vrstvou oxidu železa(III), jinými slovy "rzí", která prakticky vyrůstá ze struktury oxidu křemičitého.

Zdrojem informací je Chemeurope.
Kredit obrázku: Vishwas Chandrashekhar, LIKAT

Pro kompletní informace si přečtěte celý článek.