Perovskietstructuur.

Voeg een vleugje strontium toe aan lanthaan-kobaltoxide en je krijgt een katalysator voor dieselauto’s die soms nog beter presteert dan de huidige platinakatalysatoren terwijl hij een stuk goedkoper is. Dat melden onderzoekers van General Motors deze week in Science.

De nieuwe katalysator zou ook bruikbaar moeten zijn voor ‘lean burn’-benzinemotoren, die draaien op een zuurstofrijk brandstofmengsel. Dat levert uitlaatgassen op waar een normale driewegkatalysator de stikstofoxiden niet meer uit krijgt. In plaats daarvan worden ‘NOx trap’-katalysatoren toegepast die NO omzetten in NO2, dat tijdelijk wordt geadsorbeerd. Nu en dan stuur je een puls extra brandstof door de uitlaat om tijdelijk de zuurstofarme condities te creëren waarbij NO2 in N2 wordt omgezet. Nadeel is dat de omzetting van NO in NO2 tot nu toe ook alleen met platina goed lukt, wat het hele systeem onaangenaam duur maakt.

Lanthaan-kobaltoxide (LaCoO3) lujkt nu dus een goedkoop alternatief op te leveren. Dit mineraal vertoont een zogeheten perovskietstructuur, identiek aan die van calciumtitaniumoxide oftewel perovskiet. Het is al vaker geprobeerd om hier een uitlaatkatalysator van te maken, maar veel succes had het nooit.

Vervang je een klein deel van het lanthaan door strontium (zodat je La1-xSrxCoO3 krijgt), dan wordt de oxidatie van NO tot NO2 ineens stukken efficiënter gekatalyseerd. Onder ‘realistische omstandigheden’ werkt het achter een dieselmotor zelfs beter dan platina. Hoe dit komt is nog niet duidelijk; de onderzoekers speculeren dat zuurstof wellicht beter aan de katalysator wordt gebonden.

Voor een lean burn-benzinemotor raden de onderzoekers een verwant mineraal aan: La1-xSrxMnO3, dus met mangaan in plaats van kobalt.

GM heeft uiteraard een serie octrooien aangevraagd. Of de vinding ook écht bruikbaar is, en niet alleen in het lab, moet echter nog worden uitgezocht.

bron: naturenews

Onderwerpen