Neuer Kat beschleunigt Wasserspaltung

Tropfen: neue Methode für Wasserstoffgewinnung. Bild: qimono, pixabay.com

Experten der Dongguk University haben eine Lösung gefunden, um die Wasserspaltung zu beschleunigen. Sie reichern nickelbasierte Katalysatoren mit einem Polyoximetallat an, das polyatomische Anionen besitzt. Sie bilden eine dreidimensionale Netzstruktur. Die Südkoreaner entschieden sich für den Einsatz von Vanadium. Folgerichtig heißt das Material, mit dem sie den Katalysator aus Nickelhydroxid anreicherten, Polyoxivanat.

Treibstoff der Zukunft

Der Katalysator wird bei der Elektrolyse eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird Wasserstoff gewonnen, der als Treibstoff der Zukunft gilt. Er lässt sich in Brennstoffzellen direkt verwerten, um Strom für Elektroautos herzustellen oder als Ausgangsmaterial für synthetische Treibstoffe, die Benzin, Diesel und Kerosin stark ähneln. Je besser die Katalysatoren funktionieren, desto billiger wird der Wasserstoff, der mit Solar-, Wind- und Wasserstrom hergestellt wird.

Der neue Katalysator ist ähnlich effektiv wie ein edelmetallhaltiger, aber weitaus billiger. Das Team um Hyunsik Im und Hyungsang Kim konnte zeigen, dass die Wasserspaltung bereits bei relativ geringer Spannung stattfindet, was Energie spart. Das Team führt das darauf zurück, dass die kartenhausähnliche Struktur des Materials - das Polyoxivanat liegt jeweils zwischen zwei Nickelhydroxid-Schichten - die innere Oberfläche vergrößert. Hier gilt wie üblich, dass die Effektivität mit der Größe der Oberfläche wächst.

Vielerlei Anwendungen

"Wir haben gezeigt, dass die von uns gewählte Struktur die Wirkung optimiert", sagt Im. Die Südkoreaner betonen, dass effektive Katalysatoren ein wichtiger Schritt in Richtung einer grüneren Zukunft sind. Die Herstellungsweise des geschichteten Katalysators könne auch für andere Anwendungen Vorteile bringen. Laut Kim ist dies etwa bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien oder Biosensoren wichtig. "Die Zeit wird zeigen, wofür diese Methode noch alles gut ist", philosophiert Kim.

Quelle: www.pressetext.com/Wolfgang Kempkens