Новости химической науки > Очередное улучшение катализатора для топливных ячеек

Петер Штрассер (Peter Strasser) с коллегами из Гарварда разработал биметаллические наночастицы, эффективно катализирующие конверсию кислорода в воду – реакцию, благодаря которой в топливных ячейках выделяется энергия.

Разработанные частицы обладают эффективностью в шесть раз большей, чем чистая платина, обычно используемая для катализа в существующих образцах топливных ячеек.

Наночастицы, состоящие из атомов платины (белые сферы) и меди (розовые) были электрохимически очищены от поверхностных атомов меди. (Рисунок: © by Peter Strasser)

Первоначально Штрассер изучил наночастицы, состоящие из атомов платины и меди, подвергшиеся электрохимической очистке (electrochemical dealloying process) для удаления атомов меди с поверхности частицы. Полученные в результате этого частицы катализатора имели активную поверхность для протекания реакции окисления водорода, обогащенную атомами платины и обогащенное медью ядро наночастицы.

Штрассер отмечает, что изучение катализаторов с различным стехиометрическим составом продемонстрировало, что сплавы с эквимолярным соотношением платины и меди обладали достаточно высокой активностью. Первоначально исследователи были уверены в нестабильности таких катализаторов благодаря выщелачиванию меди в ходе протекания электрохимического процесса. Тем не менее, низкая стабильность катализаторов и выщелачивание меди обернулось увеличением активности катализатора и новой стратегией к его созданию.

Штрассер добавляет, что просто приготовление сплава, состоящего из 80% платины и 20% меди, уже позволяет получить катализатор более эффективный, чем чистая платина. При этом электрохимическая очистка такого сплава от поверхностных атомов меди позволяет получить катализатор с еще большей активностью.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2007 (DOI: 10.1021/ja0742784)

метки статьи: #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #химическая технология, #химия поверхности