Elektronspin te gebruiken voor verbetering katalyse (?)

Spinmanipulatie van kobaltkatalysator voor omzetting kooldioxide

Spinmanipulatie van een kobaltkatalysator voor omzetting van kooldioxide (afb: Liu Lin et al./eScience)

Scheikunde speelt een belangrijke rol in het ‘vergroenen’ van onze samenleving. Daarbij is katalyse een belangrijke factor. De reacties die allerlei systemen, zoals batterijen, aandrijven, kampen vaak met een trage kinetiek en energieverlies, vooral wanneer er meer elektronenover-drachten bij betrokken zijn. Eén kwantumeigen-schap, elektron-spin, is eigenlijk wat verwaarloosd bij het ontwerpen van katalysatoren, ondanks de fundamentele rol die die speelt bij het bepalen hoe atomen zich binden en reageren. Het zou steeds duidelijker zijn geworden dat dat een gemiste kans is. Het manipuleren van spintoestanden op katalysatoroppervlakken zou snellere, selectievere reacties mogelijk kunnen maken. Lees verder

Tweedimensionaal goud is een halfgeleider

De synthese van goudeen (goldeneen)

De synthese van goudeen (goldeneen) (afb: Shun Kashiwaya et. al/Nature)

Het lijkt een rage te worden, de een atoom dikke, tweedimensionale, materialen. We hadden al grafeen, atoomdikke koolstof, en ook van kiezel, boor en gallium zijn ‘-enen’ gemaakt. Daar wordt nu goud aan toegevoegd. Normaal is goud een geleider, maar afgeslankt tot twee dimensies is het een halfgeleider. Net als grafeen wordt aan dat goldeneen (of goudeen) een gouden toekomst toegedicht.
Lees verder

Schepje ‘suiker’ en de vloei(stof)batterij werkt beter

Vloei(stof)batterij

Een schepje suiker doet wonderen (afb: PNNL)

Met een schepje suiker (β-cyclodextrine) blijkt capaciteit en levensduur van de vloei(stof)batterij een aanzienlijke impuls te krijgen. Die type batterijen zouden dienst kunnen doen om de stabiliteit van stroomvoorziening door zonne- en windenergie te waarborgen en bovendien zouden die niet afhankelijk (hoeven) zijn van eindige en soms schaarse grondstofvoorraden. Dan mag je pas over groen praten. Nu de praktijk nog. Lees verder

Bacterie wijst weg naar schonere elektrolyse

biokatalysator

De bacterie G.sulfurreducens helpt om groenere  en betere katalysatoren te maken voor, bijvoorbeeld, de splitsing van water (afb: KAUST)

Onderzoekers van de Koning Abdoella-universiteit zouden een bacterie, de Geobacter sulfurreducens, hebben gevonden die een minder klimaat- en milieubelastende methode heeft om katalysatoren te maken om, onder meer, water te splitsen met behulp van elektrolyse. Daarvoor moesten ze eerst nog de grootte van die kats leren beheersen, maar dat lukte. Lees verder

Ultrakoude neutronen bieden kijkje in de nanowereld

Valerie Nesvisjevki

Valerie Nesvisjevki (foto: ETHZ)

Al zo’n jaar of zestig worden uiterst koude neutronen (ongeladen kerndeeltjes) gebruikt om een verklaring te vinden voor de oorsprong van materiaal in het heelal en voor hoe de zwaartekracht past in het algemene krachtenplaatje. Nu blijken die ultrakoude neutronen (ukn’s) ook een beeld te kunnen geven van hoe uiterst kleine deeltjes langs een oppervlak bewegen, zoals virussen langs een celmembraan. Het lijkt er op dat de uiterste koude neutronen scheikundigen, biologen en ingenieurs een kijkje kunnen gunnen in een tot nog toe onzichtbare wereld. Lees verder