Новости химической науки > кобальт заменит драгоценные металлы в топливных элементах

Драгоценные металлы, такие как платина, палладий, рутений или родий, широко используются в качестве высокоэффективных гетерогенных катализаторов в автомобильных системах контроля выхлопа, в нефтеперерабатывающей промышленности, а также в качестве материалов для инертных электродов для электрохимических реакций.

В то время как усугубляется действие парникового эффекта и увеличивается загрязнение атмосферы продуктами неполного сгорания углеводородного топлива, спрос на эти металлы динамично растет. Результатом этого со временем может стать серьезная нехватка промышленностью металлов семейства платины и, как следствие, их существенное удорожание. Очевидно что продолжающийся рост мировой экономики зависит от того, насколько быстро и успешно будет решена задача замены драгоценных металлов более дешевыми и доступными материалами.

Р. Башьям (R. Bashyam) и П. Зеленай (P. Zelenay) из Национальной лаборатории Лос Аламоса разработали кобальтсодержащий катализатор, показывающий многообещающую стабильность и активность (в сравнении с традиционными катализаторами на основе металлов платиновой группы) в качестве материала для катода в полимерных топливных ячейках.

Композитный катализатор, созданный на основе кобальта, полипиррола и углерода, также демонстрирует хорошую активность в реакции восстановления кислорода, сочетающуюся с высокой продолжительностью его срока службы.

Существенная электрокаталитическая активность разработанного катализатора может быть связана с включением атомов кобальта в полипиррольную матрицу и прочными связями между атомами переходного металла и пиррольными фрагментами, что, наиболее вероятно, приводит к формированию активных центров типа CoN_x. Предложенная работа может являться точкой отправления для создания других композитных катализаторов, которые со временем могут заменить ставшие уже привычными катализаторы на основе благородных металлов.

Источник: Nature 2006, 443, 63