Neuer Kat funktioniert auch bei Minusgraden
Spanisch-russisches Forscher-Team entschärft Autoabgase mithilfe feinster Platinpartikel
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Neuer Kat: Kampf gegen die Luftverschmutzung (Foto: Thommy Weiss, pixelio.de) |
Barcelona/Nowosibirsk (pte005/26.02.2021/06:15)
Katalysatoren im Abgasstrang von Autos zerstören Schadstoffe wie Stickoxide und Kohlenstoffmonoxid sehr zuverlässig, aber erst dann, wenn sie auf Betriebstemperatur sind. Manchmal ist das erst nach einigen Kilometern der Fall. Forscher der Universität Barcelona https://www.ub.edu/web/portal/en/ in Spanien und des Boreskov Institute of Catalysis http://www.en.catalysis.ru/ in Novosibirsk, das zur Russischen Akademie der Wissenschaften http://www.ras.ru/ haben jetzt eine Lösung gefunden. Der in Russland entwickelte Katalysator knackt die Schadstoffe bei Temperaturen oberhalb von einigen Grad Celsius unter Null.
[b]Platin kombiniert mit Cerdioxid[/b]
Den russischen Forschern gelang der Durchbruch, indem sie feinste Platinpartikel auf einer Unterlage aus Cerdioxid platzierten. Cer gehört zu den seltenen Erdmetallen. „Der Schlüssel zur Leistung dieser sehr aktiven Materialien ist die Synergie zwischen dem Oxidträger und gut verteiltem oxidiertem Platin", sagt Professor Andrej Boronin vom Boreskow-Institut. „Wir können diese Komponenten durch spektroskopische Techniken identifizieren, aber um ihre spezifische Rolle zu charakterisieren, sind spezielle Rechenmodelle erforderlich."
[b]Quantenmechanische Berechnungen[/b]
Genau hier kommt eine Gruppe um Konstantin Neyman, Professor für Theoretische Chemie und Computersimulation ins Spiel. „Mit Hilfe quantenmechanischer Berechnungen mit Hochleistungscomputern können wir diese faszinierenden Materialien modellieren und die Rolle jeder Komponente für die herausragende, experimentell gemessene katalytische Leistung entschlüsseln", sagt Albert Bruix, der zur Neyman-Gruppe gehört.
[b]Platin soll zumindest teilweise ersetzt werden[/b]
Diese Aufgabe ist jetzt extrem wichtig, denn die russischen Forscher haben ihren Erfolg dem Einsatz von so viel Platin zu verdanken, dass an eine wirtschaftliche Herstellung nicht zudenken ist. „Jetzt konzentrieren wir und unsere spanischen Kollegen darauf, eine ähnlich gute Katalysatorleistung mit sehr viel weniger Platin zu erreichen", so Boronin. Bruix und Neyman machen sich jetzt daran, auf der Basis der russischen Entwicklung einen Teil des Platins durch andere Elemente oder Verbindungen zu ersetzen. Das Simulationsprogramm wird jeweils herausfinden, ob die Effektivität des Katalysatormaterials dann steigt oder sinkt. Die große Hoffnung: Ein Material zu finden, das die gleiche Wirkung hat, aber platinfrei ist.
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