Платиновые нано-кристаллы, которые напоминают крошечные, обработанные с
высокой точностью драгоценные камни, оказались мощными катализаторами в
химических реакциях. Необычная форма кристаллов заставляет атомы
платины выстраиваться неравномерно, а это улучшает их реакционную
способность.
Платина, в ее различных формах, имеет много
применений в качестве катализатора химических реакций. В автомобилях,
например, каталитический дожигатель выхлопных газов использует частицы
платины, чтобы превращать вредные оксиды азота в безопасные азот и
кислород.
Не смотря на это, так как платина драгоценнее золота,
то поиск путей для максимизации реакционной способности каждого грамма
металла является важной научной задачей. С этой целью, ученые
предварительно создали различные типы платиновых нано-кристаллов в
форме кубов, сфер и пирамид, и испытали их свойства.
Сейчас
команда под началом Ши-Ганг Сан (Shi-Gang Sun) из Университета Сиамена
в Китае и Зонг Лин Ванг (Zhong Lin Wang) из Технологического Института
Джорджии в США получили 24-гранные нано-кристаллы, которые имеют
наиболее химически активную поверхность.
Ученые использовали электролитическое осаждение, при котором
электрическое поле применяется к раствору, содержащему платину. Это
заставляет металл присоединяться к углеродной поверхности и постепенно
образовывать кристаллы.
Изменяя время формирования кристаллов,
ученые смогли управлять их размером, варьирующимся от 50 до 200
нанометров в диаметре. Применяя электрическое поле 10 раз на секунду,
ученые смогли создать кристаллы в форме тетраксахедронов с 24
одинаковыми гранями. Такие формы очень редко встречаются в природе и,
как оказалось, они делают кристаллы чрезвычайно химически активными.
Как
говорит Ванг, улучшенная возможность окисления химических реактивов,
таких как этанол, имеет большое влияние на разработку водородных
топливных элементов, которые используют платину для окисления составных
и получения электричества. "Если нам нужна экономия водорода, то нам
потребуются улучшенные катализаторы", говорит Ванг. "Новая форма
платиновых нано-частиц в роли катализатора великолепно улучшает их
химическую активность".
|
|
