Новые высокоэффективные Pt-содержащие катализаторы для реакции электроокисления метанола

Настоящий проект направлен на изучение каталитической активности PtCu и PtCuAu наночастиц, нанесенных на различные типы носителей, и выяснение взаимосвязи между структурой, составом и активностью катализаторов в реакциях электроокисления метанола (РОМ) и электровосстановления кислорода (РВК). Подобные материалы интересны как модельные системы, перспективны для использования в метанольных топливных элементах (ТЭ). Их использование может повысить эффективность и ресурс работы ТЭ. Именно поэтому разработка электрокатализаторов нового поколения (так называемые alloy/de-alloy материалы) является актуальной задачей развития водородной энергетики. Мы полагаем, что катализаторы на основе PtCuAu наночастиц будут отличаться пониженным содержанием Pt, а преимущественная сегрегация атомов Au на ребрах и гранях наночастиц будет повышать каталитическую активность материалов в РОМ и РВК. Селективное растворение атомов меди с поверхности наночастиц в процессе предобработки, приводящее к формированию «de-alloyed» катализаторов, будет способствовать снижению вероятности отравления мембраны ТЭ в процессе его длительной эксплуатации. С другой стороны, повышение удельной активности и коррозионно-морфологической стабильности платиносодержащих катализаторов возможно благодаря использованию вместо углеродных носителей - композитных, например, SnO2/C. Сочетание биметаллических наночастиц с композитным носителем может существенно увеличить активность материала в РОМ и РВК. Таким образом в результате реализации проекта будут получены новые знания о характере связи структуры/состава и удельной активности материалов; будут оптимизированы способы получения PtCu наночастиц легированных атомами золота, апробированные в нашей лаборатории ранее; будут синтезированы новые типы наночастиц на композитном углеродном носителе; будут изучены функциональные характеристики полученных материалов в электрохимической ячейке (стабильность, активность, толерантность к промежуточным продуктам окисления метанола).