Исследователи из Georgia Tech (США) и Xiamen University (Китай) получили платиновые наночастицы с превосходными каталитическими свойствами. Секрет успеха заключается в оригинальной форме частиц – 24-гранники демонстрируют в четыре раза лучшую каталитическую активность, чем обычные частицы.
Синтез происходил следующим образом. Сначала крупные агломераты платиновых частиц были помещены на подложку из стеклоуглерода. Под действием переменного электрического напряжения агломераты стали растворяться, и сформировались ограненные частицы. В результате получились частицы с 24 гранями. Было показано, что каталитические процессы на этих гранях протекают существенно быстрее, чем обычно.
Это лишь первый шаг к созданию дешевых платиновых катализаторов. Пока частицы слишком велики для эффективного использования. Диаметр частиц в современных платиновых катализаторах может быть менее 5 нм, а новые частицы пока имеют размеры от 50 до 200 нм. Большая часть дорогостоящей платины находится в объеме частиц и не принимает участия в катализе.
Теперь исследователи будут пытаться уменьшить размеры частиц, а также применить свой метод для модифицирования других материалов, ведь известно, что как размер, так и форма частицы могут существенно повлиять на её свойства. А новый метод предоставляет дополнительные возможности точного контроля формы частиц. Возможно, таким способом удастся улучшить каталитические свойства более дешевых, чем платина, материалов.
Работа была опубликована в журнале Science.