Платина на графене показала необычную связь

Новое исследование из Университета штата Арканзас показало, что наночастицы платины автоматически ограничивают собственный размер и организуются в конкретные модели, когда связываются со свободным графеном.

При этом наночастицы платины сохраняют способность эффективно выступать в качестве катализатора для химических реакций. Это, по мнению ученых, может привести к снижению уровня издержек производства платиновых катализаторов в топливных элементах.

«Поскольку платина — редкий металл, многие издержки производства гибридных транспортных средств исходят именно от платины, необходимой для активизации топливных элементов», — пояснил Пол Тибадо, профессор физики Университета штата Арканзас.

«Будучи размещенной на поверхности твердых тел, платина формирует случайные частицы, которые бесконтрольно растут, что ограничивает их реактивность. С другой стороны, автономный графен обладает гибкой поверхностью, и мы обнаружили, что в связи с эффектом локальной деформации, количество платины, необходимой для поддержания эффективного катализа, снижается на 80 %».

Кроме того, исследование показало, что «функционально превосходные, однокристальные платиновые наночастицы усиливают свой эффект при взаимодействии с графеном».

Тибадо считает находку крайне интересной. Ниже вы найдете официальную сводку университета.

Последнее исследование зависело от просвечивания электронной микроскопией высокого разрешения в сочетании со сканирующей туннельной микроскопией и современной вычислительной молекулярной динамикой. Такое сочетание достаточно редко можно увидеть в физике.

Сканирующий туннельный микроскоп, производящий изображения отдельных атомов на поверхности, использовался для определения поведения наночастиц платины на графене. Исследователи в Миссури использовали просвечивающую электронную микроскопию для подтверждения кристаллических свойств.

Слияние обоих экспериментальных методов с теоретическим моделированием дало неожиданный результат: связь графена и платины была весьма необычной.

«Поскольку графен прочный и гибкий, обычно он заворачивается вокруг металла, с которым связан. Но в этом случае связь с платиной образовала подобие пирамиды».

Напомним также, в августе прошлого года ученые заявляли о том, что трехмерный графен превосходит платину по качествам и может подменить ее в солнечных элементах.