Tu hwnt i aur?

Mae arbenigwyr o Brifysgol Caerdydd wedi awgrymu dull rhatach a mwy effeithlon o gynhyrchu catalydd addawol newydd a ddefnyddir mewn adweithiau i gynhyrchu llu o ddeunyddiau bob dydd, gan gynnwys eitemau trydanol, colur, hylifau diheintio a meddyginiaeth.

Mae'r tîm, o Sefydliad Catalysis Caerdydd, wedi dyfeisio ffordd newydd o greu'r catalydd ocsid graffitig – cyfansoddyn sy'n rhagflaenydd i graffin, y 'deunydd gwyrthiol'. Maent wedi dangos sut y gellir ei ddefnyddio mewn adweithiau i gynhyrchu deunydd a ddefnyddir yn eang o'r enw epocsid.

Fel arfer, caiff ocsidau graffitig eu paratoi gan ddefnyddio'r dull Hummers, ond yn eu hastudiaeth newydd, a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Nature Communications, mae'r tîm yn dangos bod dull llai confensiynol o'r enw'r dull Hofmann, yn arwain at gatalysis sy'n well o lawer.

Er bod y dull Hummers yn arwain at groniad o sylffwr ar arwyneb y catalydd ocsid graffitig, sydd, i bob pwrpas, yn gweithredu fel gwenwyn i adweithiau, roedd y dull Hofmann yn fwy effeithlon o lawer ac yn galluogi'r ymchwilwyr i fynd ati'n ofalus i addasu arwyneb y catalydd.

Ers ei ddarganfod yn 2004, mae ymchwilwyr ledled y byd wedi bod â diddordeb mewn graffin, ynghyd â'r deunyddiau sy'n gysylltiedig iddo, gan fod priodweddau hynod nodedig iddynt.

Mae hyn wedi arwain at waith ymchwil i ddeunyddiau sy'n gysylltiedig â graffin ym maes catalysis – hynny yw, datblygu deunyddiau i gyflymu adweithiau cemegol er mwyn gwneud cynhyrchion rhatach, glanach a mwy effeithlon.

Mae'r ymchwil ddiweddaraf yn rhan o brosiect ehangach sy'n ychwanegu at lwyddiannau sylweddol y gwaith ymchwil i gatalysis aur a wnaed gan Sefydliad Catalysis Caerdydd, a'i nod yw darganfod catalyddion aur rhatach a mwy cynaliadwy i ddisodli'r rhai presennol.

Cafwyd darganfyddiad hynod bwysig gan yr Athro Graham Hutchings, Cyfarwyddwr Sefydliad Catalysis Caerdydd: bod aur yn gatalydd arbennig o dda ar gyfer rhai adweithiau, yn enwedig wrth gynhyrchu finyl clorid – prif gynhwysyn PVC.

Dywedodd yr Athro Hutchings hyn am y canfyddiadau newydd: "Wrth i ni edrych y tu hwnt i aur ar ddeunyddiau eraill, mwy addawol, megis y rhai sy'n gysylltiedig â graffin, mae'r papur hwn yn gam cyntaf pwysig ar y daith.

"Mae ein papur wedi dangos bod y dull mwyaf cyffredin o gynhyrchu ocsid graffitig, sef y dull Hummers, yn arwain nid yn unig at ddeunyddiau gwahanol iawn, ond hefyd at gatalyddion sy'n waeth na'r rhai y gellir eu paratoi trwy ddefnyddio dulliau llai confensiynol.

"Mae hyn yn hynod bwysig, oherwydd defnyddir ocsid graffitig fel catalydd i greu epocsidau, a welir mewn nifer enfawr o ddeunyddiau sydd o'n cwmpas bob dydd. Mae'r canfyddiadau hefyd yn eithriadol o bwysig i ymchwilwyr sydd am fanteisio ar briodweddau arbennig graffin, a'i analogau cysylltiedig."