(Phys.org) -- Een natuurkundige aan de Universiteit van York heeft een sleutelrol gespeeld in internationaal onderzoek dat een belangrijke vooruitgang heeft geboekt bij het vaststellen van de katalytische eigenschappen van goud op nanoniveau.

Dr. Keith McKenna maakte deel uit van een onderzoeksteam dat ontdekte dat de katalytische activiteit van nanoporeus goud (NPG) afkomstig is van hoge concentraties oppervlaktedefecten die aanwezig zijn in zijn complexe driedimensionale structuur.

Het onderzoek, die online wordt gepubliceerd in Nature Materials, heeft het potentieel om te helpen bij de ontwikkeling van efficiëntere en duurzamere katalysatoren en brandstofcellen, omdat nanoporeus goud een katalysator is voor het oxideren van koolmonoxide.

Goud in bulk - het soort dat wordt gebruikt in horloges en sieraden - is inert, maar nanoporeus goud bezit een hoge katalytische activiteit tegen oxidatiereacties. Het onderzoeksteam, waaronder ook wetenschappers uit Japan, China en de VS, ontdekt, dat deze activiteit kan worden geïdentificeerd met oppervlaktedefecten die worden gevonden in de complexe nanoporeuze structuur. Hoewel nanoporeus goud vergelijkbare activiteit vertoont als nanodeeltjesvormig goud, het is aanzienlijk stabieler waardoor het aantrekkelijk is voor de ontwikkeling van katalysatoren met hoge prestaties en een lange levensduur.

Ze creëerden NPG door een legering van goud en zilver onder te dompelen in een chemische oplossing die het laatste metaal verwijderde om een ​​poreuze atomaire structuur te creëren. Vervolgens, met behulp van transmissie-elektronenmicroscopie, ze waren in staat om bewijs te detecteren dat de oppervlaktedefecten op de NPG actieve plaatsen waren voor katalyse en het resterende zilver maakte ze aanzienlijk stabieler.

dokter McKenna, van het Departement Natuurkunde aan de Universiteit van York, zei:“In tegenstelling tot gouden nanodeeltjes, gedeloyeerde NPG wordt niet ondersteund, zodat we de katalytische activiteit ervan nauwkeuriger kunnen volgen. We ontdekten dat er veel oppervlaktedefecten aanwezig zijn in de complexe structuur van NPG die verantwoordelijk zijn voor de hoge katalytische activiteit.

“Dit werk heeft ons een beter begrip gegeven van de katalytische mechanismen van NPG die, beurtelings, werpt een breder licht op de mechanismen van goudkatalyse.”