Koperschuim (archiefbeeld)

Met koperschuim als katalysator kun je heel andere producten maken van koolstofdioxide dan met een koperen plaat. Misschien kun je de productmix er zelfs mee sturen, schrijven Amerikaanse onderzoekers in ACS Catalysis.

Het schuim is vooral veel efficiënter voor de productie van mierenzuur. En er komt ook een beetje propeen uit, wat men bij een koperen plaat nog helemaal nooit heeft zien gebeuren.

Dat koper de elektrochemische reductie van CO2 en H2O in diverse organische verbindingen katalyseert, is op zich geen nieuws. Het staat zelfs bekend als het enige metaal dat hier redelijk toe in staat is. Maar volgens Tayhas Palmore en haar collega’s van Brown University is de rol van de oppervlaktestructuur van dat koper daarbij kennelijk onderschat.

Wat op zich ook niet zo’n wonder is omdat men het tot nu toe altijd met dezelfde plaatvormige elektrodes probeerde. Er waren wel aanwijzingen dat het hielp om de plaat een beetje op te ruwen, maar dat kon nog liggen aan de toename van het oppervlak.

Het nu gebruikte schuim is begin deze eeuw uitgevonden. Je maakt het met een elektrochemisch depositieproces waarbij tegelijk koper neerslaat en waterstofgas wordt gevormd. De gasbellen dienen dan als het ware als mal voor de vorming van een uitgebreid netwerk van poriën in het metaal.

En Palmore heeft nu een donkerbruin vermoeden dat die poriën niet alleen het koperoppervlak enorm vergroten, maar ook nauw genoeg zijn om bepaalde tussenproducten selectief vast te houden en te laten doorreageren. Zo werken ándere poreuze katalysatoren, zoals zeolieten, immers ook.

En als dat klopt, kun je dus ook de productmix beïnvloeden door met het productieproces van het schuim te spelen, zodat de maten van de poriën veranderen. Wordt vervolgd.

bron: Brown University

Onderwerpen