Katalyyttisen materiaalin mikroskooppiset alueet vuorovaikuttavat keskenään kemiallisen reaktion aikana, osoittaa Aalto-yliopiston tutkimus.
”Tällä vuorovaikutuksella voi olla suuri vaikutus materiaalin toimintaan kokonaisuutena”, uskoo apulaisprofessori Daniel Martín-Yerga.
Aallon tutkijaryhmä tarkasteli katalyytin pinnan alueita sähkökemiallisen mikroskopian avulla, kun reaktio oli käynnissä.
Mittaukset paljastivat, että materiaalin eri alueet käyttäytyvät keskenään eri tavoin – ja että reaktion eteneminen edellyttää niiden yhteistyötä.
Martín-Yergan mukaan havainto haastaa perinteisen käsityksen siitä, että katalyyttisiä reaktioita hallitsisi vain yhdentyyppinen aktiivinen kohta.
”Tulokset osoittavat, että materiaalin eri alueiden väliset vuorovaikutukset voivat olla ratkaisevassa roolissa siinä, kuinka tehokkaasti katalyytti toimii.”
Tutkimukseen osallistuivat myös Warwickin yliopisto ja MIT-yliopisto. Tulokset julkaisi Nature Catalysis.
Uusia mahdollisuuksia vedyntuotantoon
Katalyyttien suuresta merkityksestä huolimatta tutkijat eivät vielä täysin ymmärrä niiden toimintaa.
Kemiallisten reaktioiden kannalta ratkaisevat ilmiöt tapahtuvat mittakaavassa, joka on miljoonia kertoja hiekanjyvää pienempi. Näiden prosessien seuraaminen reaktion aikana on pitkään ollut suuri haaste.
Mikroskooppisten prosessien ymmärtäminen auttaa suunnittelemaan parempia katalyyttejä puhtaan energian ja polttoaineiden tuotantoon.
Kun katalyyttien toimintaa opitaan tarkastelemaan kaikkein pienimmissä mittakaavoissa, voidaan kehittää materiaaleja, jotka mahdollistavat tehokkaampia ja kestävämpiä kemianteknologioita esimerkiksi vedyn tuotannossa.
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
