Novica

Raziskovalci iz Laboratorija za okoljske vede in inženirstvo (Maxim Zabilskiy, dr. Petar Djinović in prof. dr. Albin Pintar) in Laboratorija za kemijo materialov (dr. Elena Tchernychova) so v sodelovanju z dr. Olgo P. Tkachenko in prof. dr. Leonidom M. Kustovim (Zelinsky inštitut za organsko kemijo iz Moskve) preiskovali vpliv izpostavljenih kristalnih ravnin CeO₂ ({100}, {110} in {111}) na katalitsko aktivnost CuO, dispergiranega na kristalitih CeO₂ v obliki nanokock, nanopalic in poliedrov. Mobilnost kisikovih zvrsti in regeneracija aktivnih Cu nanodelcev, ki pomembno določata kinetiko katalitske razgradnje N₂O, je enostavnejša na {100} in {110} kristalnih ravninah CeO₂. Posledica tega je hitrejša rekombinacija površinskih kisikovih atomov in njihova desorpcija s površine heterogenega katalizatorja v obliki molekularnega kisika.

To omogoča hitro regeneracijo aktivnih mest in rezultira v višjo katalitsko aktivnost. Aktivacijska energija katalitskega razpada N₂O na nanodelcih CuO, dispergiranih na CeO₂ nanopalicah, je nižja (87 kJ/mol) v primerjavi s CeO₂ nanokockami (102 kJ/mol) ali poliedri CeO₂ (92 kJ/mol). Morfologija CeO₂ mora biti načrtovana tako, da so na katalizatorju, uporabljenem v procesu katalitske razgradnje N₂O, preferenčno izpostavljene {100} in {110} reaktivne kristalne ravnine, kot npr. v CeO₂ nanopalicah.

Rezultati raziskave so objavljeni v ugledni reviji ACS Catalysis (Zabilskiy et al., ACS Catalysis, doi: 10.1021/acscatal.5b01044).