Синтез новых высокоэффективных PtCuAu/C катализаторов с различной архитектурой наночастиц для низкотемпературных топливных элементов

Целью данного проекта является поиск оптимального состава и структуры (архитектуры) триметаллических PtCuAu наночастиц нанесенных на высокодисперсный углеродный носитель с целью создания высокоэффективных материалов для низкотемпературных топливных элементов. На сегодняшний день проблема получения высокоэффективных катализаторов с пониженным содержанием платины, высокой удельной активностью и повышенным ресурсом работы является актуальной для создания конкурентоспособных электрохимических источников тока. В настоящее время для улучшения свойств платиносодержащих катализаторов широко используются материалы, содержащие наночастицы с особой архитектурой: оболочка-ядро, пустотные, с градиентным распределением компонентов. Наночастицы с постепенным увеличением концентрации атомов платины от центра (ядра) к краю (оболочке) на наш взгляд представляют особый интерес с точки зрения получения высокоэффективных катализаторов, поскольку в таких системах даже наличие заметной доли наночастиц с дефектной оболочкой не должно приводить к растворению значительного количества менее благородного компонента, в отличии от наночастиц со структурой оболочка-ядро. С другой стороны, легирование биметаллических частиц даже небольшим количеством золота в ряде случаев позволяет значительно повысить активность катализаторов как в РВК, так и в РОМ, за счет преимущественной сегрегации атомов Au на ребрах и гранях наночастиц. Таким образом, на наш взгляд, сочетание градиентной структуры наночастиц и легирования материала атомами золота позволит получить катализатор, превосходящий по активности и стабильности существующие аналоги. Задача синтеза и исследования PtAuCu наночастиц с градиентным увеличением концентрации платины от ядра к оболочке, нанесенных на высокодисперсный носитель в качестве катализаторов, ставится впервые в мире, поэтому проект обладает несомненной новизной.