Neuer Katalysator säubert Wasser noch effizienter

Forscher vom STAR Institute http://a-star.edu.sg  aus Singapur haben einen völlig neuartigen Katalysator entwickelt, der mit Nanopartikeln aus Gold bestückt ist. Wasser lässt sich damit deutlich besser reinigen als zuvor, denn organische Verschmutzungen werden noch effizienter gefiltert. Zudem lässt sich Wasserstoff als grüne Energiequelle herstellen.

Konzentration von Licht

Andy Hor und sein Team verwendeten Sauerstoffverbindungen mit Strontium und Titan, da dies robuste und stabile Materialien sind, die sich auch im Wasser verwenden lassen. Die Forscher haben die Katalysator-Aktivität solcher Verbindungen verbessert, indem geringe Mengen an Lanthan hinzugefügt wurden, womit wiederum zusätzliche Elektrizität generiert werden konnte.

Darüber hinaus fügten die Wissenschaftler Gold-Nanopartikel zur Lanthan-Strontium-Titan-Oxid-Verbindung. Diese goldenen Nanopartikel sind mit Elektronen angereichert, die als Antennen fungieren und damit das Licht konzentrieren, um die Katalysator-Reaktionen zu beschleunigen. Durch die poröse Struktur des Katalysators konnte die Oberfläche vergrößert werden. Ein Gramm dieses Materials besitzt eine Oberfläche von 100 Quadratmetern.

Reaktion in vier Stunden

„Die große Oberfläche spielt eine bedeutende Rolle bei der Erhöhung der Photokatalyse-Aktivitäten“, so Hor. Bei Effizienzmessungen zeigte sich, dass der fluoreszierende Farbstoff Rhodamin mithilfe des Katalysators innerhalb von vier Stunden zu 92 Prozent verschwunden war – viel schneller, als es mit herkömmlichen Katalysatoren bislang möglich war.

Darüber hinaus haben Versuche gezeigt, dass die Verbindung auch für die Wasserspaltung bestens geeignet ist. In Experimenten konnten bereits große Erfolge in der Wasserspaltung durch eine mit Gold-Nanopartikeln angereicherten Mikrosphäre erzielt werden.