Op ceriumoxide kun je losse platina-ionen vastleggen. Een efficiëntere manier om ze in te zetten als katalysator is vrijwel niet denkbaar, schreven Abhaya Datye en collega’s van de University of New Mexico onlangs in Science.

Als unitgangspunt gebruiken ze een klassieke platinakatalysator, die bestaat uit platina-nanokristallen op een drager van aluminiumoxide. Waneer zo’n kat te heet wordt (denk aan 800 ºC) terwijl er zuurstof aanwezig is, gaat hetb platina verdampen in de vorm van PtO2. Even verderop slaat het vervolgens weer neer, en in de praktijk worden daarbij de grotere nanokristallen nóg groter ten koste van de kleintjes. Door deze zogeheten Ostwald-rijping neemt de activiteit van de kat af: hoe groter de kristallen, hoe lager het percentage atomen dat aan het oppervlak zit.

Datye heeft nu ontdekt dat je dat verdampte PtO2 ook kunt laten neerslaan op een ceriumoxidekristal dat even verderop ligt. Er zijn meer metaaloxides waarmee dat lukt, maar voorlopig lijkt alleen CeO2 het PtO2 zó stevig te binden dat het ook bij die 800 ºC in de vorm van losse moleculen blijft liggen, me het platina bovenop. Röntgendiffractiemetingen laten geen enkel signaal zien dat op vorming van kristallen wijst.

Waarmee ook meteen duidelijk is waarom toevoeging van een beetje ceriumoxide het klonteren van platina in auto-uitlaatkatalysatoren tegengaat.

De onderzoekers hebben de platina/ceriumkat al gebruikt om CO tot CO2 te oxideren. Het lukte.

bron: C&EN, Science