[PWC-MEDIA] persbericht Universiteit Twente: Nanoplaatjes voor brandstoffen uit zonlicht
- From: <w.r.vanderveen@xxxxxxxxxx>
- To: <pwc-media@xxxxxxxxxxxxx>
- Date: Fri, 18 Mar 2016 12:16:39 +0000
Dit bericht is ook te vinden op
https://www.utwente.nl/nieuws/!/2016/3/492888/nanoplaatjes-voor-brandstof-uit-zonlicht
Nanoplaatjes voor brandstof uit zonlicht
Solar fuels, schone brandstoffen uit zonlicht, water en CO2, zijn een
aantrekkelijke manier om zonne-energie op te slaan in bijvoorbeeld waterstof of
koolwaterstoffen. Het rendement van de technologie moet nog wel omhoog.
Promovendus Kasper Wenderich van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van
de UT heeft hiervoor onderzoek gedaan naar speciale nanoplaatjes met daarop
platina deeltjes die de omzetting versnellen. Hij ontdekte onder meer waarom
het effect van die deeltjes achterblijft bij de algemene verwachting. Wenderich
promoveert op 18 maart.
Hét grote probleem bij zonne-energie die wordt omgezet in stroom, is de opslag.
De vraag naar elektriciteit loopt nu eenmaal niet altijd gelijk op met de
productie. Kunnen we geen zonne-energie opslaan in duurzame 'solar fuels', is
dus een vraag waar wereldwijd veel onderzoek naar wordt verricht. Zo'n
brandstof kan waterstof zijn, vanuit zonlicht en water; ook de omzetting van
kooldioxide is een optie, waarmee meteen ook iets gedaan wordt aan de grote
uitstootproblematiek van dit gas.
Elektronen sturen
Voor deze chemische omzettingen zijn speciale materialen nodig,
fotokatalysatoren. Titaandioxide is hiervoor het meest toegepast, maar dat
heeft volgens Wenderich nog wel beperkingen. Hij heeft daarom gekozen voor
wolfraamtrioxide, een geelgekleurd materiaal dat nog beter in staat is om
zonlicht te absorberen. Van deze stof maakt hij nanoplaatjes: op de vlakken,
facetten, van deze plaatjes gaan de reacties plaatsvinden. Bijvoorbeeld:
zonlicht maakt elektronen vrij die verschijnen aan één oppervlak en die
waterstof vormen als er waterstofionen op dat vlak adsorberen. De elektronen de
goede kant op sturen, dat is in dit geval de kunst. De 'gaten' die vrijkomen,
bewegen naar een ander vlak van het nanoplaatje en reageren met zuurstofionen
tot zuurstofgas.
[ImageJ=1.50b unit=nm] [ImageJ=1.50b unit=nm]
Wolfraamtrioxide nanoplaatjes met de vlakken waarop de reacties plaatsvinden,
met rechts de platinananodeeltjes op bedoelde én onbedoelde plekken.
Landing op verkeerde plekken
Maar ook wolfraamtrioxide heeft een extra zetje nodig voor een grotere
efficiëntie. Platina-nanodeeltjes kunnen dan als 'co-katalysator' dienen voor
reacties met elektronen, is de gedachte. Die worden via een techniek die ook
gebruik maakt van licht, fotodepositie, op die oppervlakken aangebracht waar de
reacties met elektronen moeten plaatsvinden. De elektronen zijn door de
aanwezigheid van Pt nog meer geneigd om naar het goede vlak te bewegen, is de
theorie. Het op het juiste vlak afzetten van Pt is echter lastiger dan gedacht,
concludeert Wenderich in zijn proefschrift. Platina zet zich ook graag af op de
randen en blijkt dan zelfs de reacties te vertrágen. Dat platina-deeltjes op
verkeerde plekken landen blijkt niet alleen uit de gemeten prestaties in een
solar fuel experiment, het blijkt ook uit detailmetingen met atomic force
microscopy. Verder levert het onderzoek van Wenderich veel nieuwe inzichten op
in de optimale verdeling en grootte van de nanodeeltjes: de resultaten zijn
zeker geen streep door de rekening van fotodepositie, maar ze zijn wel reden
genoeg om de verwachtingen te temperen. Ook het vormen van nanoplaatjes is
kansrijk: ook voor andere materialen dan wolfraamtrioxide is dit een
interessante optie voor verder onderzoek.
Kasper Wenderich (Hengelo, 1987) heeft zijn onderzoek uitgevoerd in de groep
Photocatalytic Synthesis<https://www.utwente.nl/tnw/pcs/> van prof. Guido Mul.
De groep maakt deel uit van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de UT.
Het proefschrift van Wenderich is getiteld 'Photodeposition of platinum
nanoparticles on well-defined tungsten oxide' en is digitaal toe te sturen.
ir. W.R. van der Veen | communicatieadviseur wetenschap/beleid | Universiteit
Twente | Marketing & Communicatie | gebouw Spiegel | T 0534894244 | M
0612185692 | E wiebe.vanderveen@xxxxxxxxxx<mailto:wiebe.vanderveen@xxxxxxxxxx>
| www.utwente.nl<http://www.utwente.nl/> |
www.linkedin.com/in/wiebev<http://www.linkedin.com/in/wiebev>
Other related posts:
- » [PWC-MEDIA] persbericht Universiteit Twente: Nanoplaatjes voor brandstoffen uit zonlicht - w.r.vanderveen
