Исследователи стараются уменьшить размер частиц катализатора. Чем меньше частицы, тем больше доля атомов, которые находятся на его поверхности, доступной для катализа химических реакций. Химики могут делать металлические частицы всего в пару нанометров в диаметре, но в типичных высокотемпературных и промышленных реакционных условиях с высоким давлением, такие мелкие частицы, как правило, диффундируют и слипаются, образуя крупные комки, или они отделяются от материала подложки, что снижает их каталитическую активность.

Группа ученых во главе с Lei Zhang из Технологического института Джорджии придумала новый способ изготовления полых наночастиц из платины с ультратонкими стенками, которые остаются прочными во время длительных каталитических реакций. Ученые впервые расположили несколько атомных слоев платины на нанокристаллах из палладия, а затем выборочно вытравили палладий в растворе кислоты. Процесс дал кристаллические, полые платиновые раковины-наноклетки, толщиной в три или четыре атомных слоя. Кристалличность наноклеток контролировали с помощью шаблонов палладия.

Группа протестировала каталитические свойства наноклеток, используя их в качестве посредника в реакции восстановления кислорода, процесса в топливных элементах, который преобразует кислород в воду. Они обнаружили, что октаэдрические платиновые наноклетки были примерно в два раза активнее, чем кубические, и оба типа частиц были более активны, чем твердые, коммерческие платиновые катализаторы. Они также обнаружили, что новые наноклетки были прочными.

Химик Jiye (James) Fang сказал: «Этот новый подход может способствовать очередному прорыву не только в катализе в топливных элементах, но и в расщеплении воды и других каталитических системах».

Novostiplaneti.com