Riverside’daki Kaliforniya Üniversitesi’ndeki bilim adamları, hidrojenle çalışan içten yanmalı motorlardan kaynaklanan hava kirliliğini azaltmak için düşük maliyetli bir yöntem geliştirdiler. Hidrojen yanmalı motorlar, güçlü olmaları ve karbon salmamaları nedeniyle iklim değişikliğiyle mücadelede umut verici bir çözümdür. Ancak atmosferdeki diğer bileşiklerle reaksiyona girerek zararlı ozon ve ince parçacıklar oluşturan nitrojen oksitleri açığa çıkarırlar.
Araştırmacılar, Y-zeolit adı verilen oldukça gözenekli malzemelere sahip katalitik konvertörlere platinin eklenmesinin, nitrojen oksitler ve hidrojen arasındaki reaksiyonları önemli ölçüde arttırdığını ve bunları zararsız nitrojen gazına ve su buharına dönüştürdüğünü bulmuşlardır.
Zeolitler, esas olarak silikon, alüminyum ve oksijen atomlarından oluşan tanımlanmış bir kristal yapıya sahip, ucuz malzemelerdir. Geniş yüzey alanları ve tekdüze gözenek ve kanallardan oluşan kafes yapıları, kirleticileri daha etkili bir şekilde ayrıştırmalarına olanak tanır.
Araştırmacılar, hidrojenin yanmasıyla üretilen suyu etkili bir şekilde yakalayan bir sistem oluşturmak için platini zeolit Y ile karıştırdılar. Bu su açısından zengin ortam, nitrojen geri kazanım verimliliğini artırmanın anahtarı olan hidrojen aktivasyonunu teşvik eder.
Araştırmanın baş yazarı Shaohua Xie, zeolitin kendisinin bir katalizör olmadığını açıkladı. Bunun yerine su açısından zengin bir ortam yaratarak platin katalizörünün verimliliğini artırır. Ortak yazarlar, yüksek lisans öğrencisi Liu ve Virginia Tech’te yardımcı doçent olan Hongliang Xin, yeni katalitik sistemin teorik modellemesi yoluyla bu kavramı daha da doğruladılar.
Araştırmacılar platin ve zeolit Y tozlarını karıştırdılar ve bunları Icelin, New Jersey’deki BASF Çevresel Katalizör ve Metal Çözümleri’nden (ECMS) işbirliği yapan bilim adamı Yuejin Li’ye sağladılar. Toz, bağlayıcı bileşiklerle kalın bir sıvı süspansiyona dönüştürüldü ve prototip katalitik konvertörlerin içindeki bal peteği yapılarına uygulandı.
