Разработка методов синтеза наносистем на основе металлического палладия для электрокаталитических приложений

Металлический палладий в наноструктурированном состоянии является эффективным катализаторов многих химических и электрохимических реакций. В практике низкотемпературных топливных элементов с протонпроводящей полимерной мембраной (PEMFC) палладий зарекомендовал себя как наилучший катализатор электроокисления муравьиной кислоты, рассматриваемой в качестве одного из перспективных топлив. Кроме этого, палладий, наряду с платиной, является лучшим катализатором водородной реакции и может быть использован в качестве материала катода в реакции электрохимического выделения водорода в портативные электролизеры с протонпроводящими полимерными мембранами. Высокая площадь электрохимически активной поверхности (EASA) палладия достигается в результате его наноструктурирования. Один из перспективных методов создания электрокатализаторов – это осаждение благородного металла из водного раствора в условиях размокнутой цепи. При этом окисление поверхностных слоев подложки служит источником электронов для восстановления соединений палладия. Цель работы – получить наночастицы палладия на поверхности предварительно сформированных слоев карбида вольфрама, используя окислительно-восстановительную реакцию между ними и ионами палладия, протекающую в водных растворах. Полученные наночастицы палладия будут всесторонне охарактеризованы. Электрокаталитические свойства Pd(WC)-электродов будут определены в практически важных реакция электроокисления муравьиной кислоты (РЭОМК) и выделения водорода (РВВ). В случае работы в области анодных потенциалов большое значение приобретает устойчивость наночастиц палладия к электрохимическому растворению, что определяет стабильность работы катализатора. По этой причине существенное внимание будет уделено вопросу устойчивости синтезированных каталитических систем.