Je leest:

Lichtgevende katalyse

Lichtgevende katalyse

Auteur: | 7 februari 2006

Scheikundigen van de Katholieke Universiteit Leuven hebben een nieuwe manier bedacht om reacties te bekijken. Met een camera speuren ze naar de lichtflitsjes die het stofje C-FDA afgeeft als het reageert aan de oppervlakte van een katalysator. Zo konden de Leuvenaren precies de actieve reactieplaatsen in kaart brengen.

Wie een chemische reactie van dichtbij en zonder tijdverlies wil volgen heeft een hele trukendoos tot zijn beschikking. Niet allemaal even goed toepasbaar; zo werkt atomic force microscopy alleen voor reacties aan een vast oppervlak in vacuüm. Johan Hofkens en zijn collega’s van de Katholieke Universiteit Leuven hebben met hun variant op fluorescentie microscopie een methode in handen om ook reacties in een oplossing te bemonsteren. Ze publiceerden daarover in Nature.

Kristal van een lithium-aluminium katalysator. Links één foto met een sluitertijd van 0,096 seconde. De lichtflitsjes geven aan waar een molecuul C-FDA reageert. Rechts een samengestelde afbeelding van 256 opnames; de reacties van C-FDA zijn duidelijk beperkt tot een paar randen van het kristal. bron: KU Leuven

Hofkens’ team bekeek het molecuul carboxyfluoresceïne diacetaat (C-FDA). Als dat aan het oppervlak van een katalysator reageert met water of 1-butanol vuurt het een klein lichtflitsje af. De Leuvenaren namen een van de kristallen, een micrometer in doorsnee, onder de loep met een camera. Uit hun opnames blijkt dat C-FDA soms kieskeurig is. Reageren met 1-butanol doet het molecuul over het hele oppervlak van de katalysator, maar uiteenvallen in water is gebeurt op slechts een paar plekjes van het kristal.

De Utrechtse scheikundige Bert Weckhuysen werd door Nature om commentaar gevraagd. Hij stelt dat de groep van Hofkens de actieve reactieplaatsen op het kristal “prachtig in kaart heeft gebracht”. Waarom de reacties zich beperken tot een paar lokaties weet niemand zeker. Een exact model van de chemie tussen katalysator-kristal en reagerende stoffen ontbreekt namelijk. Daarom kunnen scheikundigen een goede katalysator niet zomaar op de pc ontwerpen, maar moeten ze via experimenten uitvissen wat de beste oplossing is. Weckhuysen: “Rationeel ontwerp van een katalysator is in de meeste gevallen nog een mooie wensdroom.” Het Leuvense onderzoek is volgens Weckhuysen wel een stap in de richting van zo’n model.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 07 februari 2006

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.