Для цитирования:
Михайлова А. А., Тусеева Е. К., Наумкин А. В., Переяславцев А. Ю., Жилов В. И., Хазова О. А. Наноструктурные катализаторы на основе композитов платины, рутения, полиэлектролитов и нанотрубок // Электрохимическая энергетика. 2016. Т. 16, вып. 1. С. 24-29. DOI: 10.18500/1608-4039-2016-16-1-24-29, EDN: YPTGKF
Наноструктурные катализаторы на основе композитов платины, рутения, полиэлектролитов и нанотрубок
УДК 541.138
DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2016-16-1-24-29
В работе исследована активность композитов, состоящих из платины и рутения, нанесённых на подслой из разных полиэлектролитов для равномерного распределения платины путём ионного обмена. Выделены полиэлектролиты, которые увеличивают каталитическую активность платины. Рутений не обменивается ионами с полиэлектролитами, но наносится на восстановленную платину при погружении электрода с нанесённой платиной в раствор соли рутения с последующим восстановлением. Как показали РФЭС исследования, рутений в осадке находится как в виде атомов, так и в ионной форме. Полученные композитные катализаторы оказались более активны в реакции окисления метанола, чем коммерческий катализатор ЕТЕК платина-рутений (50:50ат. %) при отнесении токов к единице электрохимически активной поверхности.
1. Decher G. Fuzzi nanoasstmdles toward laiered polimeric multicomposites // Sciense. 1977. Vol. 1232. P. 1232–1237.
2. Wang S., Jiang S. P., Wang X. Polyelectrolyte functional carbon nanotubes as a support for noble metal electrocatalists and their activivy for methanol oxidation // Nanotechnology. 2008. Vol. 19. P. 1–6. DOI\,: 10.1088/0957–4484/19/26/265601.
3. Wang S., Jiang S. P., White T. J., Wang X. Syntehesis of Pt and Pd Nanosheats on Multy-Walled Nanotubes as Potential electrocatalysts of Low Temperature Fuel Cells // Electrochim. Acta. 2010. Vol. 55. P. 7652–7658.
4. Wang S., Yang F., Jiang S. P., Chen S., Wang X. Tuning the Electrcatalytic Activity of Pt Particles on Carbon Nanotubes via Surface Functionalization // Electrochem. Comm. 2007. Vol. 9. P. 1646–1649.
5. L.Li Tian Z. Q., Jiang S. P., Liu Z. Polyelectrolyte-Stabilized Pt Nanoparticles as New Electpocatalyst for low Temperature Fuel Cells // Electrochem. Comm. 2007. Vol. 9. P. 1613–1618.
6. Wang T. C., Cohen R. E., Rubner M. F. Metallodielectric Photonic Structures Bazed on Polyelectrolyte Multylayers // Edvanced Materials. 2002. № 21. P. 1534–1537.
7. Zhang X., Su Z. Polyelectrlite-Vultilayer-Supported Au@Ag Core-Shell Nanoparticles with High Catalytic Activity // Adanced Materials. 2012. Vol. 24. P. 4574–4577. DOI: 10.1002/adma.201201712.
8. Chu C., Su Z. Facile Synthesis of AuPt Alloy Nanoparticles in Polyelectrolyte Maltilayers with Enhanced Catalytic Activity for Reduction of 4-Nitrophenol // Langmuir. 2014. DOI: 10.102/la5042019.
9. Zan X., Su Z. Incorporation of Nanoparticles into Polyelectrolyte Multilayers via Counterlon Exchange anl in situ Reduction // Langmuir 2009, Vol. 25 (20). P. 12355–12360. doi\,: 10.1021/la9011655m.
10. Wei J., Wang L., Zhang X., Ma X., Wang H., Su Z. Coarsening of Silver Nanoparticles in Polyelectrlyte Multilayers // Langmuir. 2013. Vol. 29. P. 11413–11419. DOI: 10.1021/la401216c.
11. Тусеева Е. К., Жигалина И. Г., Жигалина О. М., Жилов В. И., Хазова О. А. Каталитические слои на основе композитов из полимерных материалов, углеродных нанотрубок и адсорбированных частиц платины // Электрохим. энергетика. 2014. Т. 14, № 1. С. 26–34.
12. Waszczuk P., Solla-Gullon J., Kim H.-S., Tong Y. Y., Montiel V., Aldaz A., Wieckovsky A. %, Grzybowska B., Kulesza P.
Methanol electrooxidation on platinum/ruthenium nanoparticle catalysts // J. Catalysis. 2001. Vol. 203. P. 1–6.
13. Tremilosi-Filmo G., Kim H., Chrzanovski W., Wieckovsky A., Grzybowska B., Kulesza P. Reactivity and Activation parameters in methanol oxidation on platinum single crystal electrdes ``decorated'' by ruthenium adlayers // J. Electroanal. Chem. 1999. Vol. 467. P. 143–156.
14. Майорова Н. А., Тусеева Е. К., Сосенкин В. С., Рычагов Ю. Ю., Вольфкович Ю. М., Крестинин А. И., Зверева Г. А., Жиглина О. М., Хазова О. А. Влияние функционализации углеродных нанотрубок на структуру и каталитические свойства электроосаждённых катализаторов // Электрохимия. 2009. Т. 45, № 9. С. 1168–1178.
15. Naumkin V., Kraut-Vass A., Gaarenstroom S. W., Powell C. J. NIST X-ray Photoelectron Spectroscopy Database, Version 4.1 (National Institute of Standards and Technology. Gaithersburg, 2012).
16. Mavrikakis M., Hammer B., Norskov R. Effect of Strain on the Reactivity of Metal Surfacts // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 81, № 13. P. 2819–2822.