UTRECHT (NL) Van bepaalde industriële katalysatoren is bekend dat ze beter presteren nadat ze bewust zijn aangetast door sterk zuur. Utrechtse chemici weten nu waarom.


De industrie weet uit ervaring dat bepaalde katalysatoren tientallen procenten beter gaat werken als men het materiaal met zuur behandelt. De Utrechte promovendus Sander van Donk ontdekte dat het zuur aluminium uit zeolietkristallen wegspoelt, waardoor overgebleven aluminiumionen reactiever worden. Ook brandt zuur grote gaten in zeoliet, waardoor moleculen sneller door de kristallen heen kunnen bewegen.

zeolietkristallen

Zeolieten zijn kristallen van siliciumoxide (SiO₄) en aluminiumoxide (AlO₄). Dit materiaal heeft veel poriën en gangen, waardoor het totale oppervlak van het kristal ontzettend groot wordt. Vanwege deze poriën zijn zeolieten een moleculaire zeef. Door deze handige eigenschap worden zeolietkristallen als katalysatoren gebruikt. Aan deze kristallen worden dan metalen zoals platina toegevoegd om de katalytische eigenschappen te verbeteren.

Van Donk onderzocht de omzetting van n-hexaan naar methylpentaan en dimethylbutaan. Met deze omzetting maakt de industrie benzine met een hoger octaangetal. De Utrechte chemicus gebruikte zogenaamde TEOM apparatuur (TEOM: Tapered Element Oscillating Microbalance). Dit is een reactor waarin de beginstof hexaan door een katalysatorbed wordt geperst. Het apparaat trilt en als de massa van de zeolietkatalysator verandert doordat er stoffen op het katalysatorbed komen, verandert ook de frequentie van de trilling. Hierdoor kun je tijdens de reactie de hechting van de stoffen aan het katalysator (adsorptie) meten en het transport door de katalysator.

Mariëtte Bliekendaal