Veel van de dingen die ons omringen zijn chemisch afgeleid van fossiel gas en olie - van waspoeders tot telefoons tot geneesmiddelen. Als zodanig, chemie draagt ​​bij aan CO ₂ uitstoot op dezelfde manier als bijvoorbeeld, vliegen doet.

"Het is een probleem dat de brandstoffen en chemicaliën die we tegenwoordig gebruiken om kunststoffen en farmaceutische producten te produceren, gebaseerd zijn op olie en gas. We moeten alternatieve chemische reacties en nieuwe katalyse vinden op basis van hernieuwbare energiebronnen om een ​​groene transitie te verzekeren. Legeringen met hoge entropie nieuwe wegen openen voor wat we kunnen bereiken, ", zegt scheikundeprofessor Jan Rossmeisl van de Universiteit van Kopenhagen.

Samen met drie andere onderzoekers Rossmeisl heeft zojuist een subsidie ​​van 61 miljoen kronen ontvangen van de Deense National Research Foundation om een ​​centrum op te richten dat katalyse op legeringen met een hoge entropie zal bestuderen.

Legeringen met hoge entropie bestaan ​​uit vijf of meer verschillende elementen die willekeurig op miljoenen mogelijke manieren kunnen worden gecombineerd. Theoretisch bewijs suggereert dat sommige van deze combinaties optimale eigenschappen kunnen hebben om als katalysatoren te werken. Nutsvoorzieningen, onderzoekers willen onderzoeken of de theoretische belofte in de praktijk kan worden vertaald om legeringen met een hoge entropie te produceren die als effectieve katalysatoren werken.

"Deze gecompliceerde legering biedt geheel nieuwe mogelijkheden voor het heroverwegen van chemie vanwege de veel grotere hoeveelheid mogelijke oppervlakken, zoals het is op deze oppervlakken van deze legeringen waar katalyse plaatsvindt, " legt Jan Rossmeisl uit.

Veelbelovend onderzoeksgebied

Hoewel legeringen met hoge entropie een nieuw onderzoeksgebied zijn, internationaal wordt er veel aandacht aan besteed. Onderzoekers vermoeden dat deze nieuwe generatie legeringen bestaande chemische processen kan verduurzamen en dat ze geheel nieuwe chemische reacties mogelijk zullen maken. Onder andere, dit zal bijdragen aan de ontwikkeling van duurzame chemie.

Jan Rossmeisl is bijzonder hoopvol dat, in de komende jaren, het nieuwe centrum zal een legering vinden die in staat is koolstof- en zuurstofhoudende moleculen te combineren om belangrijke en waardevolle chemicaliën te produceren.

Miljoenen opties kosten tijd

Omdat legeringen met een hoge entropie uit vele miljoenen mogelijke configuraties bestaan, het is een tijdrovende klus om te identificeren welke van deze combinaties nuttige eigenschappen hebben en bovendien, hoe de vorming van precieze combinaties te beheersen.

Het werk van het centrum zal van vitaal belang zijn bij het bevorderen van de kennis van de principes van een effectieve katalysator van legering met hoge entropie.

"Over zes jaar we zullen zeker veel meer weten over legeringen met een hoge entropie, en hopen enkele materialen voor katalysatoren voor te stellen die zullen bijdragen aan duurzame chemie, ", zegt Rossmeisl.