Datblygiad pwysig o ran platinwm ar gyfer catalyddion glanach a rhatach
15 Hydref 2019
Mae gwyddonwyr wedi datblygu ffordd newydd o ostwng faint o blatinwm a ddefnyddir mewn catalyddion yn sylweddol, gan gynnig ffordd lawer rhatach a glanach o gynhyrchu ystod eang o gemegau a thanwyddau sy'n nwyddau.
Er ei fod yn bresennol mewn nifer o gatalyddion a ddefnyddir i gyflymu adweithiau cemegol mewn prosesau diwydiannol, mae platinwm yn fetel eithriadol o ddrud sy'n creu is–gynhyrchion niweidiol.
Catalysis yw'r broses o gyflymu cyfradd adwaith gemegol. Caiff ei defnyddio'n eang ym myd diwydiant i greu cynnyrch mewn modd llawer cyflymach a mwy effeithlon, a thybir bod y farchnad catalyddion fyd-eang yn werth dros $25 biliwn.
Mewn astudiaeth newydd sydd wedi'i chyhoeddi yng nghyfnodolyn Nature Catalysis, mae'r tîm o Sefydliad Catalysis Caerdydd wedi dangos sut gellir creu catalyddion gyda dim ond un rhan o ddeg o blatinwm heb aberthu perfformiad.
Yn fwyfwy, gall y catalydd ddethol mewn ffordd na welwyd ei thebyg o'r blaen, sy'n golygu bod llai o gynnyrch gwastraff yn cael ei greu.
Drwy ddefnyddio cyfran fach yn unig o'r platinwm arferol, rydym wedi lleihau’r gost o greu'r catalydd hwn yn sylweddol, heb effeithio ar berfformiad. Yn wir, ar ôl defnyddio 10% o'r metel, mae'r catalydd naill ai yr un mor actif neu hyd yn oed yn fwy actif na'r catalydd masnachol presennol.
Mae'r ymchwil yn canolbwyntio ar reoli a thrin nanoronynnau platinwm yn unig – gronynnau bach sy'n mesur rhwng 1 a 100nm. Caiff y nanoronynnau metel hyn eu defnyddio'n eang gan ddiwydiannau fel catalyddion arloesol i gynhyrchu cemegau swmp fel polymerau, petrol, disel a chynnyrch fferyllol.
Yn eu hastudiaeth, datblygodd y tîm dechneg syml ar gyfer trin â gwres sy'n defnyddio nodweddion strwythurol nanoronynnau platinwm a roddwyd ar ben cynhaliaeth titania. O ganlyniad i hynny, roedd y safle penodol lle mae'r gweithgaredd catalytig yn digwydd yn fwy actif.
"Yn syml, drwy wneud y mwyaf o baramedrau paratoi safonol, gallwn ddangos sut mae'n bosibl defnyddio nodweddion strwythurol nanoronynnau platinwm i greu catalydd hynod actif a dethol," meddai Dr Sankar ymhellach.
"Oherwydd hynny, gwnaethom ostwng yn sylweddol y gost o wneud y catalydd hwn heb amharu ar berfformiad."
Cafodd yr ymchwil ei harwain gan Sefydliad Catalysis Caerdydd ar y cyd â gwyddonwyr o Brifysgol Lehigh, Prifysgol Jazan, Prifysgol Zhejiang, Prifysgol Glasgow, Prifysgol Bologna, Cyfadeilad Ymchwil Harwell (RCaH) a Choleg Prifysgol Llundain.
Rhannu’r stori hon
Mae gwaith ymchwil ac addysg yr Ysgol ar flaen y gad yn rhyngwladol ac yn canolbwyntio ar fynd i’r afael â heriau gwyddonol pwysig yr 21ain ganrif.
