Verdieping

Kopermembraan reduceert CO 2

17 februari, 2016
Wnt-website
Van koper kun je holle membraanvezels maken die met hoge efficiëntie de elektrochemische reductie van koolstofdioxide tot monoxide katalyseren. Laat het edelmetaal voortaan maar zitten, suggereert een Twents-Leidse publicatie in Nature Communications. De vezels worden gemaakt volgens een proces dat sterk doet denken aan de productie van holle …

 

Van koper kun je holle membraanvezels maken die met hoge efficiëntie de elektrochemische reductie van koolstofdioxide tot monoxide katalyseren. Laat het edelmetaal voortaan maar zitten, suggereert een Twents-Leidse publicatie in Nature Communications.

De vezels worden gemaakt volgens een proces dat sterk doet denken aan de productie van holle polymeervezels voor klassieke scheidingsmembranen. Je verspint een mengsel van koperdeeltjes, een polymeer en een oplosmiddel, door een concentrische spinkop die er via het middelste gat een vloeistof doorheen blaast om de vezel hol te maken.

Je vangt de vezel op in een coagulatiebad dat het oplosmiddel er uit trekt, en sintert hem vervolgens bij hoge temperatuur zodat het polymeer ontleedt en de koperdeeltjes aan elkaar klonteren. Tot slot behandel ze je met waterstof om CuO om te zetten in metallisch koper.

Het resultaat heeft een buitendiameter van 1,55 mm, een binnendiameter van 1,3 mm en een gasdoorlatende wandstructuur die er onder de microscoop sponsachtig uitiet, met een zeer groot inwendig oppervlak.

Het idee is vervolgens dat deze vezels dienen als CO2-toevoerleiding in een elektrochemische cel, en tegelijk als kathode. Je pompt het gas er dus doorheen zodat het via het koperoppervlak de cel in borrelt.

En in de praktijk blijkt dit veel beter te werken dan eerdere pogingen om koperelektrodes te maken. Daarbij werd het oppervlak vergroot door het te overdekken met nanokristalletjes. Dan kwam de CO2 van buiten en moet de CO in tegengestelde richting weg, wat de omzettingssnelheid sterk beperkte. De membraanvezel-elektrode haalt een CO-productie die minstens een ordegrootte hoger ligt, en bij een overpotentiaal van slechts 0,4 V haalt hij een Faraday-efficiëntie van 75%.

De auteurs, onder leiding van de Twentse hoogleraren Guido Mul en Nieck Benes en hun Leidse collega Marc Koper, hopen dat dit proces op termijn toepassing zal vinden in de staalindustrie. Daar worden ijzeroxides met CO gereduceerd tot Fe met als nevenproduct CO2. Recent introduceerde ECN alvast een techniek om deze stroom in redelijk zuivere vorm op te vangen, en de elektrochemische reductie maakt het mogelijk om die stroom te recyclen.

bron: Universiteit Twente

 
Arjen Dijkgraaf
Arjen Dijkgraaf 17 februari 2016

Nog geen opmerkingen

Meer Verdieping
Zout geeft het startschot
06 okt 2026 — Renée Canrinus-Moezelaar
Ideale habitat voor industriële premières
06 okt 2026 — Jacqueline van Gool
'We gaan dit gewoon doen'
06 okt 2026 — Esther Thole
Tegen de klok
15 sep 2026 — Ruben Boot
C2Weekly nieuwsbrief
weekly

Mis geen enkel bericht met onze nieuwsbrief C2Weekly

Elke woensdag in je inbox: het laatste chemie- en life sciences nieuws uit Nederland en Vlaanderen, aangevuld met analyses, achtergronden en meer!

Inloggen

Nog niet geregistreerd?

Registreer je gratis en ontvang de nieuwsbrief, creëer je eigen profiel en reageer op onze artikelen.

Not registered yet?

Register for free and receive our newsletter.

Inloggen voor leden van de KNCV, KVCV, NBV en NVBMB

  • Log in het met het e-mailadres waarmee je bij je vereniging bekend bent. Weet je niet welk e-mailadres dat is? Kijk dan op welk adres je de digitale nieuwsbrief van je vereniging ontvangt.
  • Als je nog niet eerder ingelogd hebt moet je een nieuw wachtwoord aanmaken. Klik hiervoor op ‘wachtwoord resetten’.