EnglishWoordenlijst in de scheikunde
Katalysator
Een katalysator is een stof die een chemische reactie versnelt of op gang helpt, zonder zelf op te raken.
Een katalysator is een stof die een chemische reactie sneller laat verlopen, zonder zelf te verdwijnen. Na afloop is de katalysator er nog en kan hij opnieuw aan het werk. Daardoor is vaak maar een kleine hoeveelheid nodig.
Hoe werkt het?
Voor veel reacties moeten moleculen eerst een drempel over voordat ze kunnen veranderen. Een katalysator maakt die drempel lager, bijvoorbeeld doordat de moleculen zich aan zijn oppervlak vasthechten en daar makkelijker reageren. Welk materiaal het beste werkt, hangt vaak af van piepkleine details, zoals welke atomen er rond een metaalatoom zitten.
Waarom het ertoe doet
Katalysatoren zitten in veel technologie, van batterijen tot medische apparaten. Onderzoekers in China maakten batterijen van natrium en zwavel minder slijtgevoelig met losse aluminiumatomen als katalysator. Door één van de vier zuurstofatomen rond elk aluminiumatoom te vervangen door een stikstofatoom grijpt het atoom de ongewenste tussenproducten steviger vast. De resultaten komen uit het lab en moeten nog in grotere batterijen worden bewezen, maar ze laten zien dat ook een goedkoop metaal een goede katalysator kan zijn.
Een heel andere toepassing kwam van ETH Zürich. Daar maakten onderzoekers een implantaat dat suiker uit het bloed haalt. De katalysator is een vilt van grafiet met kleine klompjes goud en platina, dat bij een lage elektrische spanning glucose omzet in gluconaat, een stof die het lichaam met de urine kwijtraakt. Bij muizen met diabetes en overgewicht bracht dit de bloedsuiker terug naar een normaal niveau. Bij mensen is het nog niet getest.
Artikelen over Katalysator
-
Implantaat haalt met een beetje stroom overtollige suiker uit het bloed van muizen
Onderzoekers van ETH Zürich bouwden een implantaat dat te veel bloedsuiker omzet in een stof die het lichaam uitplast, zonder medicijnen. Bij muizen met diabetes en overgewicht was de suiker binnen anderhalf uur weer normaal en vielen de dieren af. Tests bij grotere dieren zijn de volgende stap.
-
Amerikaanse onderzoekslabs laten AI zelf röntgenexperimenten sturen
Vijf Amerikaanse nationale laboratoria lieten AI röntgenbeelden in realtime opbouwen, zelf interessante plekken in een chip kiezen en de meetapparatuur bedienen in gewone taal. Zo halen onderzoekers meer uit hun schaarse meettijd.
-
Goedkope aluminium-katalysator laat natrium-zwavelbatterij duizenden keren laden
Chinese onderzoekers maakten natrium-zwavelbatterijen veel duurzamer door één atoom in een aluminium-katalysator te vervangen. In labtests bleef de batterij 2.500 laadbeurten lang goed werken.
-
Zuid-Koreaans zonne-apparaat maakt waterstof met recordrendement voor organische materialen
Onderzoekers van UNIST in Zuid-Korea bouwden een apparaat van organische, koolstofhoudende materialen dat met alleen zonlicht water splitst in waterstof. Het haalt 7,9 procent rendement, volgens het team een record voor dit soort apparaten. De volgende stap is een versie die veel langer meegaat.
-
Chinese katalysator zet CO2 om in methanol, als brandstof voor Mars
Onderzoekers uit Hefei maakten een katalysator van koper en natrium die koolstofdioxide en waterstof elf keer sneller omzet in methanol dan zonder natrium. Het doel: later op Mars vloeibare brandstof maken uit de lucht. De proeven zijn nu in het lab op aarde gedaan.
-
Kunstblad uit Singapore maakt met zonlicht waterstof uit zeewater en ruimt tegelijk gif op
Onderzoekers in Singapore bouwden een 'kunstblad' dat zonder stroom van buitenaf waterstof uit vervuild zeewater haalt en tegelijk de giftige stof hydrazine afbreekt. Het is een eerste werkend proefmodel; de volgende stap is een groter en duurzamer apparaat.
-
Quantumcomputer houdt chaos onder controle op 100 qubits: stap richting foutbestendig rekenen
Onderzoekers van Rutgers, IBM en andere instellingen lieten een quantumcomputer zichzelf tijdens het rekenen duizenden keren controleren en bijsturen. Een werkende foutbestendige quantumcomputer is het nog niet, wel een belangrijke bouwsteen ervoor.
-
Quantumcomputer vangt zijn eigen fouten zo goed op dat er maar 5 op een miljoen overblijven
De quantumcomputer Helios van Quantinuum zette een nieuw record in foutcorrectie: per controleronde ging gemiddeld vijf keer op een miljoen iets mis. Dat is tien keer beter dan het vorige record. De volgende stap is dit ook voor complexere berekeningen laten zien.
-
Inzetstuk met zonlicht-katalysator haalt de stank uit de vuilnisbak
Chinese onderzoekers bouwden een doorzichtig inzetstuk voor het deksel van een afvalcontainer. Een lens bundelt zonlicht op een goedkope katalysator, die de zure geur van rottend afval afbreekt. In een buitentest deed het dat ruim 40 dagen achter elkaar.
-
AI ontwerpt nieuwe materialen beter als het ook naar de elektronen kijkt
Onderzoekers van de Universiteit van Tokio leerden het AI-model MatterGen van Microsoft om bij elk nieuw kristal ook de verdeling van de elektronen mee te ontwerpen. Daardoor bedenkt het model vaker materialen die stabiel én nieuw zijn.
