Een katalysator voor het recyclen van kooldioxide, mineraal pentlandiet kan ook een denkbaar alternatief zijn voor dure edelmetaalkatalysatoren. Dat blijkt uit een studie uitgevoerd door onderzoekers van de Ruhr-Universität Bochum (RUB), Fritz-Haber Instituut Berlijn en Fraunhofer Umsicht in Oberhausen. Pentlandiet was eerder bekend als een katalysator voor de productie van waterstof. Door een geschikt oplosmiddel toe te voegen, de onderzoekers gebruikten het met succes om kooldioxide om te zetten in koolmonoxide. Dit laatste is een veelgebruikt bronmateriaal in de chemische industrie.

Het onderzoeksteam onder leiding van Dr. Ulf-Peter Apfel, Leerstoel Anorganische Chemie I in Bochum, beschrijft de bevindingen samen met hun collega's in het tijdschrift Chemische Wetenschappen vanaf 5 november 2018.

CO ₂ conversie vervangt waterstofproductie

"De omzetting van CO ₂ in waardevolle grondstoffen voor de chemische industrie is een veelbelovende aanpak om klimaatverandering tegen te gaan, " zegt Ulf-Peter Apfel. "Echter, we kennen momenteel niet veel goedkope en gemakkelijk verkrijgbare katalysatoren voor CO ₂ verminderen." Bovendien potentieel geschikte katalysatoren vergemakkelijken in de eerste plaats een andere chemische reactie, d.w.z. de synthese van waterstof, waaronder pentlandiet. Hoe dan ook, de onderzoekers hebben het mineraal met succes omgezet in een CO ₂ katalysator.

Ze genereerden elektroden uit pentlandiet en analyseerden onder welke omstandigheden aan hun oppervlak waterstof of koolmonoxide werd geproduceerd. "De beslissende factor was dat er water aanwezig was op het elektrodeoppervlak, " vat Ulf-Peter Apfel samen. Veel water verschoof de reactie naar waterstofproductie, een beetje water voor de productie van koolmonoxide. Door het watergehalte aan te passen, zo konden de onderzoekers koolmonoxide- en waterstofmengsels genereren. "Synthetische gasmengsels zoals deze spelen een cruciale rol in de chemische industrie, ’, merkt Apfel op.

Stabiele katalysator:

Pentlandiet bestaat uit ijzer, nikkel en zwavel en lijkt op katalytisch actieve enzymcentra die in de natuur voorkomen, zoals waterstofproducerende hydrogenasen. "Een enorm voordeel van dit mineraal is het feit dat het stabiel blijft wanneer het wordt geconfronteerd met andere chemische verbindingen die voorkomen in industriële emissies en die vergiftig zijn voor veel katalysatoren, ’ legt Apfel uit.