Создан метод, позволяющий снизить количество платины в нанокатализаторах

Создан метод, позволяющий снизить количество платины в нанокатализаторах МОСКВА, 19 января /ТАСС/. Российские исследователи обнаружили, что нанокатализаторы на основе платины и более дешевых металлов можно сделать более эффективными, целенаправленно изменив состав и структуру ядра наночастицы и сделав покрывающий его слой платины как можно более тонким. Это повысит эффективность и снизит расход драгоценного металла, сообщили в пресс-службе Сколтеха (входит в группу ВЭБ.РФ). «Наши исследования показывают, что ядро ​​наночастицы выступает активным модулятором свойств платиновой оболочки. Варьируя химический состав и кристаллическое состояние ядра, мы получаем прямой контроль над электронной структурой и реакционной способностью поверхности платины», — пояснил старший научный сотрудник Центра технологии материалов Сколтеха Илья Чепкасов, слова которого приводит пресс-служба университета. Как отмечают ученые, катализаторы на основе платины широко используются для ускорения самых разнообразных реакций, в том числе тех, которые играют важную роль в производстве водорода и реакциях с его участием. Повсеместный спрос на такие реускорители подталкивает ученых искать альтернативы этому дорогому и редкому металлу, а также создавать технологии, позволяющие минимизировать его расход при производстве катализаторов. В частности, химики возлагают большие надежды на создание двухслойных наночастиц, ядро ​​которых состоит из более дешевых металлов или их сплавов, а оболочка — из слоя платины. Ученых из России интересовало, как структура и химический состав ядра частицы влияют на ее каталитические свойства. Для этого исследователи использовали методы компьютерного моделирования, позволяющие рассчитывать взаимодействия атомов на квантовом уровне. На основе такого подхода российские материаловеды изучили, как наличие в ядре наночастицы различных металлов, в том числе серебра, золота, меди и иридия, влияет на каталитические свойства покрывающей ее платиновой оболочки. Ученые также впервые подробно изучили, как аморфная или кристаллическая структура ядра частицы влияет на характер взаимодействия платины с другими молекулами. Эти расчеты показали, что состав и структура ядра наночастицы неожиданно сильно влияют на электронные свойства платины и структуру ее атомной решетки, что особенно характерно для очень тонких слоев этого драгоценного металла. Это позволяет гибко «подстраивать» катализаторы под решение конкретных задач, что одновременно делает их более эффективными и снижает расход платины, заключили исследователи.