Het basismateriaal.

Overheid en bedrijfsleven steken samen 1,1 miljoen euro in onderzoek naar de katalytische omzetting van methaan of methanol in iets nuttigers. In de eerste plaats worden er katalysatoren voor gezocht die stabieler zijn dan wat er nu beschikbaar is, meldt NWO Chemische Wetenschappen dat twee derde van het bedrag inbrengt.

Het gaat om vier sterk uiteenlopende onderzoekslijnen van vakgroepen uit Delft, Eindhoven, Twente en Leiden, die allemaal voortbouwen op hun eigen specialisme. Zo werkt de Twentse groep katalytische processen en materialen onder leiding van Leon Lefferts en Kulathuiyer Seshan aan katalysatoren die stabiele moleculen kunnen activeren. Methaan is daarvan een goed voorbeeld en onder de noemer ‘Aardgas 2.0’ gaan ze nu op zoek naar een reactie die het in één stap omzet in een monomeer (bijvoorbeeld etheen) waar je kunststoffen van kunt maken.

De Delftse hoogleraren Jorge Gascon en Freek Kapteijn hebben enige faam verworven door hun werk aan metal organic frameworks (MOFs). Samen met TU/e-collega Evgeny Pidko willen ze nu een ‘MethaMOF’ ontwerpen dat werkt als een combinatie van absorptiemedium en organometaalkatalysator. Methaanmoleculen passen precies in de poriën, en zodra ze daar gevangen zitten worden ze omgezet in methanol. De inspiratie komt van enzymen die in wezen net zo werken, zij het dat daarin maar één porie zit.

Onder leiding van Guido Mul pakt de Twentse vakgroep fotokatalytische synthese het op haar eiegn manier aan. Daar wil men het methaan activeren door een combinatie van licht en een metaalchloride of -bromide. De daar op volgende redoxreactie levert een metaaldeeltje op plus methylchloride of -bromide, dat je vrij simpel verder kunt laten reageren tot grotere moleculen. De chloor- of broomionen komen dan vanzelf weer vrij in de vorm van zoutzuur of broomzuur, waar je weer verse metaalhalides mee kunt maken.

Het specialisme van de Leidse onderzoekers Irene Groot en Ludo Juurlink is dan weer het tot in detail bestuderen van chemische reacties op oppervlaktes, respectievelijk bij hoge druk en in ultralaag vacuüm. Onder het motto ‘smile, you’re on camera’ gaan zij bekijken hoe het oppervlak van een katalysator op koper- of palladiumbasis er uit moet zien om zo efficiënt mogelijk waterstofgas vrij te maken uit methanol. Einddoel is om het zó goed te doen dat je de katalysator kunt inbouwen in een waterstofauto, zodat die op methanol kan rijden.

Het NWO-geld komt overigens uit het Innovatiefonds Chemie in het kader van de Technology Area Catalytic C1 Chemistry, afgekort TA CatC1Chem. Commerciële partners zijn Sabic, Sasol en BASF.

bron: NWO