Катализатор бьёт рекорды

Исследователи из америки и Китая создали новый способ производства платиновых нанокристаллов с реакционной свойством на единицу площади более чем на 400% выше, чем у существующих платиновых катализаторов.

Секрет эффективности новых нанокристаллов – в их необыкновенной тетрагексаэдрической структуре с 24 гранями. Такие кристаллы смогут быть использованы чтобы повысить эффективность химических процессов, таких как каталитическое окисление в топливных элементах либо производство водорода для них.

На сегодня платина есть наиболее значимым катализатором в отрасли топливных элементов и в других областях. За десять лет, прошедших с выхода первой работы по контролированию формы нанокристаллов платины, учёные по большей части изучили кубические, тетраэдрические и октаэдрические частицы.

Катализатор бьёт рекорды

Рис. 1. Наночастицы платины

Такие кристаллиты формируются низкоиндексными кристаллическими плоскостями {111}, {100} и {110}, тогда как громаднейшей каталитической активностью владеют высокоиндексные плоскости, такие как {210} и {410}.

До сих пор стабилизация и производство нанокристаллов платины с высокоэнергетическими поверхностями оставались труднодостижимыми. Но сейчас исследователи из Технологического Университета Джорджии (Georgia Institute of Technology) и их китайские сотрудники создали новый электрохимический способ для синтеза высокочистых тетрагексаэдрических нанокристаллов платины.

Такие частицы владеют 24 гранями и содержат высокоиндексные плоскости {730} и «соседние» плоскости {210} и {310} с высокой плотностью оборванных связей и ступенек на поверхности. Такая «грубость» поверхностной структуры повышает химическую активность частиц на 400% если сравнивать с наночастицами с ровными, ровными поверхностями.

В качестве начального сырья брались поликристаллические платиновые сферы диаметром 750 нм, каковые электродиспергировались на подкладке из аморфного углерода. После этого сферы помещали в электрохимическую ячейку с кислотой и подвергали действию ступенчатого переменного потенциала с частотой 10–20 Гц. Такая электрохимическая реакция превращает сферы в тетрагексаэдрические кристаллы меньшего размера (в среднем 81 нм).

Размер частиц контролируется трансформацией числа циклов прикладываемого потенциала.

Новые частицы стабильны при температурах до 800 градусов. Это разрешит применять их в топливных элементах, где нужны большие температуры. В предстоящих замыслах исследователей понижение размеров кристаллов, что разрешит снизить расход дорогого сырья – платины.

Василий Артюхов

! Enviro Tabs бьёт все рекорды !!!


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: