Danes si življenja ne moremo več predstavljati brez kovin, kot so platina (Pt), paladij (Pd), rodij (Rh), rutenij (Ru), osmij (Os) in iridij (Ir), znani kot kovine platinske skupine PGM. Njihovi največji potrošniki so avtomobilski katalizatorji, kemična industrija, elektronika, steklarstvo, nakit itd. Rhodij je tako ena od plemenitih kovin, znana po korozijski stabilnosti, visoki tržni vrednosti, izjemnih katalitičnih lastnostih, neenakomerni geološki porazdelitvi in splošnem ??pomanjkanju. Rh je bil uvrščen na seznam kritičnih surovin (CRM) v številnih državah, kot so Evropa, ZDA in Japonska. Trenutna težava je, da se PGM-ji ne reciklirajo dovolj okolju prijazno. Tudi na odlagališčih lahko najdemo plemenite kovine, ki jih običajno obdelujemo z enakimi hidrometalurškimi postopki kot pri predelavi rud. Te so energetsko zahtevne in nevarne za okolje in ljudi. Eden od znanih postopkov je raztapljanje v zlatotopki. Tveganja uporabe tega procesa so zlasti vpliv strupenih kemikalij, sproščanje nevarnih plinov (hlapi HCl, Cl2, NOx, nitrozil klorid itd.), Ostanki izpiranja, visoki stroški reagentov in opreme, povišana temperatura, visok tlak in onesnaževanje vode itd. [1] Podobno kot pri raztapljanju platine [1] tudi trenutna študija predstavlja nov postopek recikliranja rodija, ki temelji na raztapljanju v razredčenih kislinah pri atmosferskem tlaku, sobni temperaturi, dodatku soli (NaCl) in reaktivnih plinih (ozon, vodik in ogljikov monoksid). Z izmenjavo oksidativnih in redukcijskih plinov dosežemo oksidacijo in zmanjšanje rodijeve površine, kar vodi v agresivno korozijo, imenovano prehodno raztapljanje. Sedanja prizadevanja kažejo, da smo na pravi poti, saj nam je uspelo raztopiti do 40% rodija. V prihodnosti želimo ta odstotek povečati z optimizacijo sistema in postopka za komercialno uporabo. Reference: [1] Hodnik, N. et al. Platinum recycling going green via induced surface potential alteration enabling fast and efficient dissolution. Nat. Commun. 7, 13164 (2016).
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 6506010Katalitična učinkovitost nanodelcev je določena z natančno atomsko arhitekturo zgradbe, sestave in morfologije njihove površine in območja blizu površine. V katalizni skupnosti to običajno imenujemo razmerje med strukturo in dejavnostjo. Vendar napovedovanje, razumevanje in nazadnje načrtovanje želene nanokristalne strukture v atomskem merilu še zdaleč ni preprosto. Dosežen je bil velik napredek na področju sinteze tako imenovanih sintetiziranih nanodelcev. Ko pa se delci izpostavijo dejanskim razmeram in procesu aktivacije in razgradnje, ki tvorijo dejanska aktivna središča elektrokatalizatorjev, je treba še veliko naučiti, zlasti pri Pt-zlitinah. Napredek v elektronski mikroskopiji skeniranja in skupaj z pristopom na identični lokacije je omogočil sledenje elektrokemijskih sprememb posameznih nanokristalov, ki temeljijo na Pt. Takšne mehanizme atomske lestvice podpirajo simulacije Monte-Carlo in zelo občutljive online meritve raztapljanja (ICP-MS). Naš nov napredni multidisciplinarni pristop utira pot do atomskega razumevanja dinamične strukturne in morfološke evolucije nanostruktur in s tem globljega razumevanja razmerja med strukturo in stabilnostjo. Pt je eden najbolj preučenih elektrokatalizatorjev. Vendar mehanizmi degradacije niso bili dovolj raziskani. Na primer, znano je, da se nanodelci Pt raztapljajo in se tudi odvajajo od nosilca katalizatorja zaradi korozije ogljika in zaradi aglomeratov. Vpogled v te mehanizme nam lahko zagotovi dvojno informacijo: (1) kako stabilizirati nanodelce Pt (novi nosilci na osnovi keramike) in (2) popolnoma nove protokole za recikliranje hidrometalurške reciklaže Pt.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 6716698Nanodelci iz pt-zlitine so izbrani material za uporabo kot katodni elektrokatalizatorji v gorivnih celicah z nizko temperaturo. Vendar je zaradi njihove nestabilnosti težko določiti njihovo atomsko strukturo. Razpravljal bo o primeru elektrokatalizatorja PtCu3. Nanodelci tipa Pt-SnO2 Janus so učinkovit ankatatokatalizator v gorivnih celicah z neposrednim etanolom. Študija stabilnosti tega sistema in drugih bo služila kot primer našega metodološkega pristopa pri razkrivanju degradacije na atomskem merilu.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 6476314V tem intrvjuju je Nejc Hodnik predstavil svoje delovno področje, ki zajema sintezo, karakterizacijo katalizatorjev in recikliranje plemenitih kovin. Pobuda za ta intervju je bil nedavno pridobljeni projekt ERC Starting Grant.
F.35 Drugo
COBISS.SI-ID: 6732570Leta 1800 sta ugledni londonski kirurg Anthony Carlisle in kemik William Nicholson od predsednika najelitnejše znanstvene inštitucije tistega časa, britanske Kraljeve družbe, izvedela za najnovejši izum iz Italije. Šlo je napravo, iz katere se je neprekinjeno pretakala »električna tekočina« – baterijo. V nekaj tednih sta iz srebrnih in cinkovih ploščic ter vmesnih plasti v kislini omočenih cunj tudi sama sestavila ta instrument in z njim izvedla poseben poskus – s pomočjo baterije in platinskih žic sta vodo razcepila na vodik in kisik. Skoraj 220 let kasneje je preučevanje materialov za elektrokemijsko pretvorbo vode bolj živahno kot kadarkoli prej – tudi na Kemijskem inštitutu, kjer je bil letos ustanovljen nov Laboratorij za elektrokatalizo.
F.35 Drugo
COBISS.SI-ID: 6796826