В 2021 году научные сотрудники лаборатории «Новые материалы для электрохимической энергетики» получили принципиально новые результаты в исследованиях, посвященных созданию нанокатализаторов для устройств водородной энергетики. Итоги проведенных исследований опубликованы в престижных научных журналах международного уровня.
В серии статей в изданиях Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Beilstein Journal of Nanotechnology, Colloid and Interface Science Communications и Journal of Applied Electrochemistry ученые рассматривают закономерности протекания реакций, приводящих к формированию наночастиц платины, и рассказывают о поиске способов управления морфологией наноструктурных платиноуглеродных катализаторов – важного компонента новой водородной энергетики.
Как поясняет пресс-служба вуза, ученым ЮФУ удалось найти оригинальный подход, в рамках которого анализ изменения цвета реакционной среды был «превращен» в инструмент наблюдения за ходом превращения химического соединения в наночастицы металлической платины.
«Понять закономерности процесса - означает найти ключ к управлению им! В результате направленного воздействия на реакционную среду или модификации углеродного носителя, получены новые платиноуглеродные катализаторы, содержащие ультрамалые наночастицы платины размером около двух нанометров. Важно, что нам удалось найти сравнительно простые способы воздействия, продемонстрировавшие высокую эффективность. Это означает, что такие способы могут найти использование в реальном, а не только «пробирочном» производстве», – рассказал главный научный сотрудник Химического факультета ЮФУ Владимир Гутерман.
Ученые разработали способ визуализации процесса синтеза наноматериалов, который позволил понять роль основных факторов, влияющих на протекание химических реакций и микроструктуру наноматериалов.
До этого считалось, что катализаторы с маленькими наночастицами малоактивны и недостаточно стабильны в процессе эксплуатации. В данном случае получен принципиально важный результат: катализаторы превзошли коммерческие аналоги.
«Исследование открывает новые возможности по снижению количества дорогостоящей платины в мембранно-электродных блоках водородо-воздушных топливных элементах», – подчеркнул Владимир Гутерман.
В настоящее время на базе научно-исследовательской лаборатории «Новые материалы для электрохимической энергетики» выполняются исследования в рамках базовой части Госзадания РФ, двух грантов РНФ, четырех грантов РФФИ и двух грантов УМНИК. 12 из 13 сотрудников лаборатории – молодые ученые. За 10 месяцев 2021 года ими опубликовано 11 статей в авторитетных международных научных изданиях, индексируемых в б/д Scopus и Web of Science.
