Истражувачи од Корејскиот напреден институт за наука и технологија (KAIST), во соработка со Samsung Electronics, развија катализатор што ефикасно го разградува тетрафлуорометанот (CF₄) — моќен стакленички гас што се користи при производство на полупроводници.
CF₄ се применува при суво нагризување на силициумските плочки, процес со кој се создаваат ситни електронски кола. Бидејќи врските меѓу јаглеродот и флуорот се исклучително стабилни, гасот тешко се разградува и може да остане во атмосферата околу 50.000 години. Неговиот потенцијал за придонес кон глобалното затоплување е повеќе од 6.000 пати поголем од оној на јаглеродниот диоксид.
Денес CF₄ се третира на високи температури со помош на пареа и катализатор. Но, при разградувањето се создава флуороводород (HF), кој во присуство на влага создава корозивна средина. Со текот на времето, честичките на конвенционалните катализатори се слепуваат, нивната површина се намалува и ефикасноста опаѓа.
Тимот го решил проблемот со принцип познат како ентрописка стабилизација. Во една алуминатна кристална структура рамномерно биле измешани атоми на алуминиум, цинк, галиум, никел и кобалт. Ваквата атомска разновидност создава „неуредна“ структура што потешко се менува или се распаѓа под влијание на висока температура, влага и флуор.
Новиот ентрописки стабилизиран алуминатен катализатор имал околу 2,3 пати поголема основна активност од конвенционалниот катализатор на база на алумина. Во забрзан тест на околу 800 степени Целзиусови, конверзијата на CF₄ кај конвенционалниот материјал паднала од 93 на 48 проценти по 150 часа. Кај новиот катализатор таа се намалила само од 98 на 92 проценти.
Истражувачите го потврдиле и механизмот на реакцијата со користење изотопи на кислород. Катализаторот најпрво го користи кислородот од сопствената структура за разградување на CF₄, а потоа водената пареа го надополнува потрошениот кислород. Ова претставува експериментална потврда на механизам што претходно бил предложен само теоретски.
Резултатите, објавени во списанието Angewandte Chemie International Edition, укажуваат дека истиот пристап би можел да се користи за развој на трајни катализатори за други гасови што се создаваат во производството на полупроводници.
