Datblygiad pwysig o ran platinwm ar gyfer catalyddion glanach a rhatach

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.

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.