Datgelu cyfrinachau aur

Mae grŵp rhyngwladol o wyddonwyr a arweinir gan ymchwilwyr ym Mhrifysgol Caerdydd wedi datgloi cyfrinach catalydd aur a ddefnyddir wrth gynhyrchu bolifinyl clorid (PVC), y trydydd plastig mwyaf cyffredin yn y byd.

Mae PVC wedi dod yn rhan annatod o fywyd modern. Caiff ei ddefnyddio ar gyfer pibellau adeiladu, cardiau credyd, fframiau ffenestri, offer plymwaith a defnyddiau inswleiddio ceblau trydan.

O dan arweiniad yr Athro Graham Hutchings, Cyfarwyddwr Sefydliad Catalysis Caerdydd, mae tîm Prifysgol Caerdydd wedi arloesi ymchwil i gatalyddion aur dros y blynyddoedd diwethaf, gan wneud canfyddiad arloesol fod aur yn gatalydd rhyfeddol wrth gynhyrchu finyl clorid - prif gynhwysyn PVC. Catalydd mercwri a ddefnyddir yn y diwydiant yn draddodiadol, sy'n wenwynig ac yn niweidiol i'r amgylchedd. Mae aur yn rhoi dewis arall.

O ganlyniad i waith arloesol y tîm, mae'r catalydd aur bellach wedi'i fasnacheiddio gan gwmni cemegau blaenllaw Johnson Matthey, ac mae'n cael ei gynhyrchu mewn adweithydd pwrpasol yn Shanghai, Tsieina ar hyn o bryd.

Mae amcangyfrifon cyfredol yn awgrymu y gellir gweithgynhyrchu dros 20 miliwn tunnell o finyl clorid bob blwyddyn drwy ddefnyddio'r catalydd aur.

Mewn papur a gyhoeddwyd heddiw yng nghyfnodolyn rhyngwladol blaenllaw Science, mae’r tîm, sydd hefyd yn cynnwys ymchwilwyr o Brifysgol Lehigh, Prifysgol Southampton, Coleg Prifysgol Llundain a Johnson Matthey, wedi esbonio bod angen i aur cael ei ïoneiddio er mwyn trosi asetylen, nwy sy’n tarddu o glo, i mewn i foleciwlau VCM sydd wedyn yn cael eu cysylltu i greu PVC.

Mae atom aur sydd wedi ei ïoneiddio yn golygu ei bod wedi colli rhai o’i electronau.

Penderfynodd y tîm hefyd bod angen i’r aur cael ei wasgaru’n atomaidd, lle caiff yr atomau eu gwasgaru ar y cymorth carbon, ond heb gyffwrdd a’i gilydd.

Mae’r tîm yn gobeithio y bydd y canfyddiadau hyn yn helpu i lunio a gwella systemau catalydd yn seiliedig ar aur i’w defnyddio mewn adweithiau pwysig eraill, megis yr adwaith dŵr-nwy-shifft sy’n cynhyrchu hydrogen a allai cael ei ddefnyddio fel tanwydd gwyrdd.

Dywedodd yr Athro Graham Hutchings: "Gwych o beth yw gweld bod yr y gwnes i ei ddarogan ar ddechrau’r 80au bellach wedi’i ddilysu’n llawn. Fe wnes i ddarogan mai catïonau aur fyddai’r catalydd gorau, ac yn y papur hwn rydym wedi profi bod hynny’n wir.”