Многогранная наноплатина хороша для катализа

Исследователи из США и Китая разработали способ выращивания многогранных нанокристаллов платины, имеющих куда большую каталитическую активность в сравнении с обычными нанокристаллическими формами этого металла.

Открытие может вылиться в разработку более эффективных катализаторов для таких приложений, как окисление органических соединений в топливных ячейках и электрохимическое получение водорода.

Нанокристаллы платины, коммерчески доступные в настоящее время обладают кубической, тетраэдрической и октаэдрической формой. Новая кристаллическая форма платины, полученная международным исследовательским коллективом, представляет собой тетрагексаэдр (у этой объемной фигуры 24 грани). Более того, грани тетрагексаэдрических нанокристаллов платины проявляют более высокую каталитическую активность в сравнении с гранями нанокристаллов платины обычной морфологии. Новые нанокристаллы остаются стабильными при температурах до 800°C.

Тетрагексаэдры наноплатины (слева), вид вблизи под разными углами (справа) (© Science)

На Тиан (Na Tian) и соавторы из Университета Сяньмынь (Китай) и Института Технологии Джорджии разработали электрохимический способ выращивания многогранных нанокристаллов платины. Исследователи осаждали платиновые наносферы диаметром 750 нм на электрод из аморфного углерода в электрохимической ячейке в присутствие аскорбиновой и серной кислот. К электроду была приложена последовательность импульсов потенциалов окисления и восстановления. Такое воздействие позволило получить из сфер многогранные кристаллы диаметром 81нм.

Многогранные кристаллы обладают высокой концентрацией атомных 'ребер' и 'свободных связей', способных участвовать в химических реакциях. Было обнаружено, что кристаллы новой морфологии проявляют каталитическую активность, в четыре раза большую, чем коммерчески доступные катализаторы окисления малых органических молекул как, например, муравьиной кислоты и этанола.

Источник: Science, 2007, 316, 732