ENGINEERINGNET.BE - Voor hun onderzoek keken de Nederlandse scheikundigen naar de duurzame productie van methanol, een bouwsteen voor onder meer plastics. Duurzame methanol kan gemaakt worden vanuit CO2 en waterstofgas, dat is geproduceerd met bijvoorbeeld wind- of zonne-energie.
De katalysator is nodig om te zorgen dat de reactie bij een gunstige temperatuur en druk zo veel mogelijk methanol en zo min mogelijk bijproducten oplevert. Daarbij speelt de samenstelling, porositeit en de vorm van de katalysator een grote rol.
“Wetenschappers bestuderen zo’n katalysator als poeder, maar in de chemische fabriek worden pastavormpjes gebruikt. Daarom wilden wij een methode vinden om de katalysator in pastavormpjes in detail te bestuderen”, vertelt Bert Weckhuysen, universiteitshoogleraar Katalyse, Energie en Duurzaamheid aan de Universiteit Utrecht.
In het lab kwam een ‘pastamachine’, waarmee katalysatoren in allerlei verschillende vormpjes gemaakt kunnen worden. Weckhuysen en collega’s sturen fluorescerende moleculen de katalysator in en bekijken het resultaat onder een fluorescentiemicroscoop.
“Je ziet dan in één oogopslag wat het effect is van een andere vorm van het katalysatordeeltje of van een net iets andere samenstelling van de katalysatormix”, aldus dr. Gareth Whiting, medewerker aan het onderzoek.
Whiting maakte een hele serie katalysatoren die verschilden in vorm, samenstelling en dikte. Vervolgens testte hij hoe goed ze functioneerden in de omzetting naar methanol, waarbij hij fluorescerende moleculen gebruikte.
Onder de microscoop is dan te zien hoe goed deze moleculen in het katalysatordeeltje de plekken kunnen bereiken waar de chemische reactie moet plaatsvinden. Daarnaast blijkt uit de methanol-opbrengst hoe effectief het katalysatordeeltje is.
“Producenten en gebruikers van katalysatoren hebben nu dus een nieuwe, snelle en gemakkelijke manier om te zien of veranderingen in het recept of de vorm van de katalysator positief of negatief uitpakken”, aldus Whiting.
