Gecoate zinksulfide-nanodeeltjes zijn katalytisch actief

Idealiter zou een pigment bestand moeten zijn tegen corrosie onder bestraling met licht – vooral tegen UV-straling. Het zou ook op lange termijn zijn witte kleur moeten behouden. Tegenwoordig heeft de industrie dit alles al bereikt met zinksulfide, maar het resulterende materiaal is niet geschikt om het andere kenmerk van het op gang brengen van fotokatalytische reacties te benutten, omdat er geen ladingsdragers op het deeltjesoppervlak achterblijven.

In samenwerking met het Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion (Mülheim ad Ruhr) en industriepartner Venator, hebben UDE-chemici van het NanoEnergieTechnikZentrum (NETZ) nu een alternatief ontwikkeld: “We hebben zinksulfidedeeltjes ingekapseld in een beschermende aluminiumoxideschil die slechts drie is. nanometer dik – atoomlaag voor atoomlaag “, legt Dr. Sven Reichenberger, hoofd van de Catalysis Group in Technical Chemistry uit.

Mogelijk gebruik voor duurzame energievoorziening

Bijkomend voordeel is dat de deeltjes in deze vorm ook denkbaar zijn als fotokatalysatoren, dat wil zeggen om door licht veroorzaakte chemische reacties op te wekken, zoals de afbraak van giftige chemische verbindingen in afvalwater of het opsplitsen van water in zuurstof en de energiedrager waterstof. “Om dit te laten gebeuren, zouden elektronen in staat moeten zijn om de aluminiumoxideschil te penetreren”, benadrukt Reichenberger. “Dit is nog niet het geval, maar we testen momenteel of dit kan worden bereikt met een nog dunnere laag.”

Als dat lukt, zijn de kern-schilconstructies zeer interessant voor bijvoorbeeld de fotokatalytische zuivering van afvalwater of voor het omzetten van zonne-energie in energiedragers die kunnen worden opgeslagen.