Платину расщепили на атомы и сделали эффективный катализатор
24.11.2021, 09:55 Ученые открыли новый процесс расщепления объемного металла на атомы для получения гетерогенных катализаторов без каких-либо отходов. CC0 Public Domain
Химики смогли расщепить объемную платину на атомы и создать эффективный катализатор без химических отходов
Катализаторы задействованы почти в 80% промышленных химических процессов, которые позволяют получать одни из самых важных продуктов современной экономики, от материалов (таких как полимеры) и фармацевтических препаратов до агрохимикатов. Высокий спрос на катализаторы означает, что мировые запасы многих полезных металлов, включая золото, платину и палладий, истощаются все быстрее.
Чтобы защитить эти запасы металлов, жизненно важно использовать каждый атом с максимальным выходом. Атомарное диспергирование металлов в материалах-носителях — одна из наиболее перспективных стратегий увеличения площади активной поверхности, и, как следствие, увеличения эффективности катализа. Свойства атомов металлов могут сильно отличаться от свойств наночастиц металлов, и это играет ученым на руку.
Традиционно методы получения атомарно-дисперсных металлических катализаторов основаны либо на мокрой химии (т. е. на осаждении атомов на нужную поверхность из раствора), либо на осаждении металла из газовой фазы. Промышленное внедрение этих методов — задача не из простых, поскольку требует большое количество шагов, использование высоких температур и приводит к образованию большого количества химических отходов.
В новом исследовании ученые продемонстрировали, что метод магнетронного распыления позволяет диспергировать объемные металлы, такие как платина, кобальт и никель, так, чтобы полученные атомы можно было нанести на поверхность другого материала и создать катализатор. Этот метод уже используется в промышленности, например, для создания покрытий из стекла и полупроводников. Теперь исследователи смогли адаптировать его для изготовления металлических катализаторов с высокой эффективностью.
Химики смогли расщепить объемную платину на атомы и создать эффективный катализатор без химических отходов
Катализаторы задействованы почти в 80% промышленных химических процессов, которые позволяют получать одни из самых важных продуктов современной экономики, от материалов (таких как полимеры) и фармацевтических препаратов до агрохимикатов. Высокий спрос на катализаторы означает, что мировые запасы многих полезных металлов, включая золото, платину и палладий, истощаются все быстрее.
Чтобы защитить эти запасы металлов, жизненно важно использовать каждый атом с максимальным выходом. Атомарное диспергирование металлов в материалах-носителях — одна из наиболее перспективных стратегий увеличения площади активной поверхности, и, как следствие, увеличения эффективности катализа. Свойства атомов металлов могут сильно отличаться от свойств наночастиц металлов, и это играет ученым на руку.
Традиционно методы получения атомарно-дисперсных металлических катализаторов основаны либо на мокрой химии (т. е. на осаждении атомов на нужную поверхность из раствора), либо на осаждении металла из газовой фазы. Промышленное внедрение этих методов — задача не из простых, поскольку требует большое количество шагов, использование высоких температур и приводит к образованию большого количества химических отходов.
В новом исследовании ученые продемонстрировали, что метод магнетронного распыления позволяет диспергировать объемные металлы, такие как платина, кобальт и никель, так, чтобы полученные атомы можно было нанести на поверхность другого материала и создать катализатор. Этот метод уже используется в промышленности, например, для создания покрытий из стекла и полупроводников. Теперь исследователи смогли адаптировать его для изготовления металлических катализаторов с высокой эффективностью.
Ещё новости по теме:
18:20