Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom grootte belangrijk is voor goud als katalysator

Grootte is van belang voor goud als katalysator, want hoe kleiner de gouden nanodeeltjes, hoe actiever ze zijn. Dit komt omdat kleinere nanodeeltjes een hogere verhouding tussen oppervlakte en volume hebben, wat betekent dat er meer atomen op het oppervlak van het nanodeeltje zitten die betrokken kunnen zijn bij katalytische reacties. Bovendien is de kans groter dat kleinere nanodeeltjes gelijkmatig door een reactiemengsel worden verspreid, wat ook hun activiteit verhoogt.

Bij de reactie van koolmonoxide en zuurstof tot kooldioxide is bijvoorbeeld aangetoond dat gouden nanodeeltjes zeer actieve katalysatoren zijn. De activiteit van de gouden nanodeeltjes is echter sterk afhankelijk van hun grootte. Nanodeeltjes met een diameter van circa 2 nanometer zijn het meest actief, terwijl grotere nanodeeltjes minder actief zijn.

De grootte van gouden nanodeeltjes kan worden bepaald door een aantal factoren, waaronder de synthesemethode, de temperatuur en de aanwezigheid van andere chemicaliën. Door deze factoren zorgvuldig te beheersen, is het mogelijk gouden nanodeeltjes van de gewenste grootte te produceren voor een specifieke katalytische toepassing.

Hier zijn enkele specifieke voorbeelden van hoe grootte van belang is voor goud als katalysator:

* Bij de reactie van koolmonoxide en zuurstof tot kooldioxide zijn gouden nanodeeltjes met een diameter van ongeveer 2 nanometer het meest actief.

* Bij de reactie van ethyleen en waterstof tot ethaan zijn gouden nanodeeltjes met een diameter van ongeveer 5 nanometer het meest actief.

* Bij de reactie van propyleen en waterstof tot propaan zijn gouden nanodeeltjes met een diameter van ongeveer 10 nanometer het meest actief.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van hoe grootte van belang is voor goud als katalysator. De grootte van gouden nanodeeltjes kan een aanzienlijke impact hebben op hun katalytische activiteit, en het is belangrijk om met deze factor rekening te houden bij het ontwerpen van een katalysator voor een specifieke toepassing.