Kweek nanodraadjes van rhodium, nikkel en ceriumoxide op een virus, en je krijgt de ideale katalysator voor het afsplitsen van waterstof uit ethanol via oxidatieve stoomreforming. Dat schrijven Angela Belcher, Brian Neltner en collega’s in ACS Nano.

De MIT-onderzoekers suggereren dat de productiemethode zich prima zou moeten lenen voor grootschalige toepassing. Dat past dan weer in een nieuwe strategie om zonne-energie te benutten: laat er planten mee groeien, vergist die tot ethanol, vul daar de brandstoftank van een auto mee, splits er onder de motorkap waterstof uit af, verstook die waterstof in een brandstofcel en rij elektrisch.

De publicatie is min of meer een vervolg op een stuk van twee maanden geleden in Nature Nanotechnology. Daarin gebruikte Belcher het virus (een M13-bacteriofaag, om precies te zijn) als ondergrond voor een metaaloxide en een pigment. Samen bleken die vervolgens in staat om zuurstof vrij te maken uit water.

Ook dit keer dient het langgerekte virus puur als ondergrond waarop de eigenlijke katalysator uitkristalliseert. Dankzij de virale oppervlaktestructuur krijg je daarbij goed gedefinieerde poriën die het effectieve oppervlak van de katalysator sterk vergroten. Bovendien blijkt het resultaat stabieler dan wanneer je zonder virus werkt.

De combinatie van 1% rhodium en 10% nikkel op CeO2 is in staat om ethanol bij ‘slechts’ 300 graden Celsius te kraken, waarbij het product 60 procent H2 bevat. Laat je het (dure) rhodium weg dan moet je naar 400 graden; wanneer dat acceptabel is ben je wel meteen een stuk goedkoper uit.

Neltner laat doorschemeren dat er nog meer publicaties aan zitten te komen. Zijn ervaring tot nu toe is namelijk dat op zo’n M13-bacteriofaag vrijwel alles uitkristalliseert wat je maar bedenken kunt.

bron: C&EN

Onderwerpen