Mekanisme bag platinkatalysator fanget

Biler er udstyret med katalysatorer til at afvæbne giftige udstødningsgasser. Platin spiller en vigtig rolle der. Leidenske fysikere og kemikere har nu for første gang set mekanismen bag en platinkatalysator. Med en grundlæggende forståelse af processen, videnskabsmænd kan bruge dette sjældne materiale mere effektivt. Offentliggørelse i Naturkommunikation .

Udstødningsgasserne fra over en milliard biler på verdensplan bidrager væsentligt til den globale opvarmning. Men uden katalysatorer, biler ville være endnu mere forurenende. Efter at giftige udstødningsgasser forlader motoren, katalysatorer omdanner dem til mindre skadelige stoffer. Platin spiller en vigtig rolle her, ved at fjerne det giftige kulilte. Dette ædle metal er meget sjældent, og derfor forsker forskere i, hvordan man bruger det så effektivt som muligt.

Platin

Platin fungerer som en katalysator ved at opsamle iltatomer (O), og lade dem binde med det giftige kulilte (CO), at skabe den mindre skadelige kuldioxid (CO2). Fysiker Joost Frenken og kemikerne Irene Groot og Matthijs van Spronsen fra Leiden Universitet har nu for første gang afbilledet, hvordan denne proces fungerer på atomniveau. Med et særligt hjemmebygget mikroskop så de et ultratyndt iltlag vokse på en platinoverflade. Dette skete under realistiske omstændigheder, betyder ved samme høje tryk og temperatur som inde i en motor, hvilket gjorde forsøget ekstra svært. Forskerne opdagede, at iltatomerne er noget "løse, " så de nemt kan reagere med andre stoffer. Dette giver for første gang en god forklaring på platins høje katalytiske aktivitet i oxidationsreaktioner.

Effektivitet

Ved at opklare mekanismen bag platinkatalysatoren, Leiden-forskerne bidrager til en bedre grundlæggende forståelse af katalyse. I det lange løb, forskere kunne udnytte denne viden til at bruge sjældne materialer som platin mere effektivt. Groot:"Så har vi enten brug for mindre platin for at få det samme resultat, eller vi forstår katalysemekanismen bag platin så godt, at vi kan skabe et substituerende materiale. "