Британские ученые разработали новые катализаторы из нанокластеров палладия. Метод их создания, предложенный авторами, позволит максимально экономно использовать драгоценные металлы, запасы которых истощаются из-за высокого спроса на катализаторы. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Катализ может происходить гомогенно (при этом катализатор находится в одной фазе с исходным реагентом) и гетерогенно (при нем реакция протекает на поверхности катализатора). Каждый тип обладает своими преимуществами: подходящие в первом случае катализаторы более селективны и активны, а во втором — более долговечны. Ученые из Ноттингемского университета обнаружили, что нанокластеры палладия объединяют свойства обоих типов и позволяют использовать этот драгоценный металл наиболее эффективно.
Катализаторы обеспечивают работу почти 80% промышленных химических процессов. Высокий спрос на них истощает запасы многих полезных металлов, таких как золото, платина и палладий. Поэтому перед учеными стоит задача максимально использовать потенциал каждого атома. Нанокластеры из металлов стали одним из подходов к решению этой проблемы.
«Мы создали нанокластеры методом магнетронного распыления. Обычно этот метод используется для изготовления покрытий или пленок, но мы настроили его для получения металлических нанокластеров, которые можно наносить практически на любую поверхность. При этом размер нанокластеров можно точно контролировать от одного атома до нескольких нанометров, а массив однородных нанокластеров может быть сгенерирован в течение нескольких секунд», — говорит руководитель исследования Джесум Алвес Фернандес.
Поверхность созданных исследователями нанокластеров максимально доступна для реакции и чрезвычайно активна. Предложенный метод позволит не только максимально экономично использовать редкие металлы, но и получать минимум побочных продуктов. Металлические нанокластеры активируются для реакции теплом, светом или электрическим потенциалом, а настраиваемые взаимодействия с материалами носителя обеспечивают долговечность и возможность повторного использования катализаторов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
