Nieuws

Licht oogsten in titaandioxidenanokooitjes

Arjen Dijkgraaf |
Anorganische chemie, Katalyse, Organische chemie

Titaandioxide wordt een betere fotokatalysator als je er dunwandige nanokubusjes van bakt waarin je je reactanten stopt. Dat schrijft Rafael Luque van de universiteit van Cordoba (Spanje) in Applied Catalysis B: Environmental.

Samen met twee onderzoekers uit Teheran ontwikkelde hij een recept voor zulke kubusjes, dat bestaat uit vier stappen. Je maakt vaste kubusjes van hematiet (Fe2O3) die je coat met een 50 nm dik laagje TiO2. Het Fe2O3 ets je weg met zoutzuur, dat TiO2 niet aantast. Tot slot bak je de kubusjes af bij 550 °C, onder een waterstof/argonatmosfeer, waardoor een deel van de Ti4+ aan het oppervlak overgaat in Ti3+ en de kleur verandert van wit in zwart.

De auteurs hebben hier de vorming van benzimidazoolderivaten mee gekatalyseerd, zowel onder een uv-lamp als onder een gewone halogeenlamp die vrijwel alleen zichtbaar licht produceert. Zelfs in het laatste geval was de opbrengst 86 %, 28 keer meer dan wanneer ze massieve TiO2-kubusjes gebruikten.

Ze schrijven het toe aan een combinatie van factoren. De holle, poreuze kubusjes bieden een relatief groot oppervlak, naar schatting 206  m2/g. Ze werken tevens als nanoreactoren, waarin de reactanten worden geconcentreerd door adsorptie aan de wand; ze kunnen er overigens makkelijk in en uit via de poriën. Een deel van het licht wordt bovendien binnenin een paar keer heen en weer gekaatst, en zo optimaal benut.

De rol van het Ti3+ zou daarbij moeten zijn dat het elektronen meer manoeuvreerruimte biedt zodat de structuur ook iets kan met zichtbaar licht, terwijl TiO2 normaal gesproken alleen iets heeft aan uv-licht.

Onduidelijk is nog hoe lang de kubusjes meegaan, maar in het lab waren ze na zes experimenten nog vrijwel helemaal heel.

bron: RUDN University, Moskou (waar Luque eveneens aan is verbonden)

Deel deze pagina
Bestel nu GRATIS 2 proefnummers C2W

Bestel nu GRATIS 2 proefnummer C2W

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven