Научная статья на тему 'Синтез наноструктурированных материалов Pt c и Pt x Ni c боргидридным методом из водно-глицериновых сред и влияние состава раствора на их характеристики'

Синтез наноструктурированных материалов Pt c и Pt x Ni c боргидридным методом из водно-глицериновых сред и влияние состава раствора на их характеристики Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
217
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ / ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗ / ПРЕКУРСОРЫ МЕТАЛЛОВ / РЕНТГЕНОФЛЮОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД / ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ / ПЛАТИНА / НАНОКАТАЛИЗАТОРЫ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Дымникова Ольга Валентиновна, Гутерман Владимир Ефимович, Хлебунов Сергей Анатольевич

Одна из проблем широкого применения низкотемпературных топливных элементов состоит в дороговизне платиновых катализаторов и их быстрой деградации, выраженной в снижении электрохимической активности в процессе работы. В данной работе предполагается исследовать возможность синтеза нанокомпозиционных материалов на основе сплавов платины с никелем, позволяющего снизить стоимость катализаторов. Проведено последующее изучение влияния состава растворителя на размеры и структуру наноматериалов Pt/C и PtхNi/C.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Дымникова Ольга Валентиновна, Гутерман Владимир Ефимович, Хлебунов Сергей Анатольевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SYNTHESIS OF NANOSTRUCTURED MATERIALS Pt/C AND Pt

One of the problems of widespread use of low-temperature fuel cells is to expensive platinum catalysts, and their rapid degradation, as expressed in the decrease of electrochemical activity in the process. In this work it is to explore the possibility of synthesis nanokompozitsionnye materials based on alloys of platinum with nickel, which would reduce the cost of catalysts. A subsequent study of the influence of solvent on the size and structure of nanomaterials Pt /C and PtхNi/C.

Текст научной работы на тему «Синтез наноструктурированных материалов Pt c и Pt x Ni c боргидридным методом из водно-глицериновых сред и влияние состава раствора на их характеристики»

УДК 502:644.653.2-022.53

О.В. ДЫМНИКОВА, В.Е. ГУТЕРМАН, С.А. ХЛЕБУНОВ

СИНТЕЗ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ Pt/C И PtxNІ/C БОРГИДРИДНЫМ МЕТОДОМ ИЗ ВОДНО-ГЛИЦЕРИНОВЫХ СРЕД

И ВЛИЯНИЕ СОСТАВА РАСТВОРА НА ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Одна из проблем широкого применения низкотемпературных топливных элементов состоит в дороговизне платиновых катализаторов и их быстрой деградации, выраженной в снижении электрохимической активности в процессе работы. В данной работе предполагается исследовать возможность синтеза нанокомпозиционных материалов на основе сплавов платины с никелем, позволяющего снизить стоимость катализаторов. Проведено последующее изучение влияния состава растворителя на размеры и структуру наноматериалов Pt/C и PtxNi/C.

Ключевые слова: топливные элементы, электрокатализ, прекурсоры металлов, рентгенофлюоресцентный метод, электрохимические измерения, платина, нанокатализаторы.

Введение. Современный глобальный экологический кризис напрямую связан с крупномасштабным использованием невозобновляемых природных ресурсов практически во всех отраслях техногенной деятельности человека, что объясняется достигнутым уровнем развития цивилизации. Ограниченность ископаемого топлива, а также катастрофическое превышение продуктов его окисления ставит перед наукой проблему снижения антропогенной нагрузки на биосферу. Одним из путей решения данной проблемы является переход на альтернативные источники энергии.

К таким источникам относят, в частности, низкотемпературные кис-лород-водородные топливные элементы. На поверхности металлических наночастиц протекают электрохимические реакции окисления восстановителя (водорода или метанола, например) и восстановления окислителя (кислорода). Скорость соответствующих процессов возрастает при увеличении общей площади поверхности, что достигается уменьшением размера частиц электрокатализатора. Однако удельная каталитическая активность экстремально снижается при уменьшении размера частиц металла платины, которая является наиболее устойчивым и поэтому самым распространенным катализатором.

Собственно электрокатализатором в таких системах чаще всего являются наночастицы платины, нанесенные на микрочастицы углеродных материалов с развитой поверхностью. При этом надо учитывать, что увеличение степени дисперсности платиноуглеродных материалов вызывает усиление агрегатирования наночастиц в процессе эксплуатации топливных элементов (ТЭ) и, следовательно, приводит к снижению площади поверхности и увеличению перенапряжения. Явление агрегации в большей степени характерно для кислородного электрода ТЭ [1-3]. Чтобы избежать нежелательного явления агрегации, нанокластеры металла прикрепляют к определенному носителю. Выбор углеродного носителя обусловлен его развитой поверхностью с высокой пористостью и проницаемостью, достаточной для обеспечения доступа реагентов к частицам металла и отвода продуктов реакции от нанокаталлизаторов. Углерод также обладает высокой электропроводностью, обеспечивая подвод и отвод электронов к нано-

38

частицам металла и от них, а также достаточной коррозионной стойкостью в условиях эксплуатации ТЭ. Другие системы на сегодняшний день уступают платиноуглеродным по удельным показателям.

Однако стоимость платиновых катализаторов высока, а электрохимические характеристики не всегда удовлетворяют энергетические потребности. Коммерческое производство низкотемпературных ТЭ приводит к потребности усовершенствования электрокатализаторов путем, с одной стороны, продления срока их службы, а с другой, - удешевления снижением содержания драгоценных металлов в каталитическом слое. Одним из путей повышения каталитической активности и морфологической стабильности Р1:/С материалов является замена чистой платины ее сплавами с различными d-металлами (N1, Со, Fe, Сг, ки, ке, V и др.). Это сказывается как на электрохимических показателях, так и, правда не всегда благоприятно, на устойчивости и долговечности нанокатализаторов [4-9]. Предполагается, что активирующее действие легирующих компонентов в реакции электровосстановления кислорода может быть связано с формированием новой электронной структуры металла и уменьшением межатомного расстояния П-П в сплаве, облегчающих адсорбцию молекул кислорода и приводящих к повышению устойчивости платины к окислению. Однако, вполне вероятно, возможен при определенных условиях протекания реакций и другой механизм, связанный с формированием на поверхности наночастиц тонкой оболочки из платины вследствие селективного растворения второго компонента сплава [1,2]. По-видимому, тот или иной механизм действия может превалировать в зависимости от состава сплава. Причиной позитивного влияния компонентов сплава на агрегативную устойчивость металлугле-родного катализатора может быть упрочнение связи наночастицы с углеродной подложкой или повышение коррозионной устойчивости участков поверхности углерода, прилежащих к наночастицам металла [10].

К сожалению, теоретически решить проблему подбора оптимального катализатора для низкотемпературных кислородно-водородных ТЭ невозможно. Предполагается проведение экспериментальных исследований, включающих жидкофазный синтез нанокатализаторов и изучение влияния различных факторов на этот процесс. Существует еще термический синтез, неприемлемый для наших исследований, поскольку в ходе термообработки происходит укрупнение наночастиц, что нежелательно с точки зрения сохранения высокоразвитой поверхности катализатора. Термические методы синтеза, как правило, включают стадии последовательного восстановления компонентов (сначала платина, затем второй компонент) и последующую термообработку, в ходе которой, собственно, и происходит формирование сплава [5, 8, 11]. Жидкофазные методы позволяют восстанавливать прекурсоры металлов практически одновременно, приводя к образованию соответствующих сплавов [12].

Постановка задачи. Необходимо выяснить фундаментальные вопросы взаимосвязи каталитической активности платиноуглеродных материалов с их составом и структурой, а также зависимости последних от условий синтеза электрокатализаторов [2-4, 8, 13]. При этом изменение состава (природы компонентов) растворителя, изменение природы прекурсоров и восстановителя, использование поверхностно-активных добавок может позволить регулировать скорость восстановления того или иного компонента. В большинстве работ отмечено, что наименьшие по размеру части-

39

цы катализатора на носителе получены именно химическим восстановлением в жидкой фазе, и эти материалы показали большую активность в реакции восстановления кислорода, нежели аналогичные катализаторы, полученные другими методами. К сожалению, большое количество факторов, влияющих на процесс, оказывается недостатком жидкофазных методов получения наночастиц, поскольку затрудняет воспроизводимость эксперимента.

Целью исследования является изучение влияния природы неводного компонента и состава водно-органического растворителя на средний размер частиц и состав бинарного сплава для Р^С и PtxNi/C катализаторов, получаемых в процессе боргидридного синтеза в жидкой фазе. В качестве неводного компонента смеси использовался глицерин (Г) как растворитель, неограниченно смешивающийся с водой, обладающий большим дипольным моментом, высокой диэлектрической проницаемостью и хорошо смачивающий углеродный носитель.

Методы испытаний. Электрокатализаторы Р^С и PtхNi/C были получены восстановлением прекурсоров металлов (платинохлороводородной кислоты (Н2РС1б*6Н20)) и нитрата никеля (№(N03)2*6^0) из углеродной суспензии на основе водно-органических растворителей различного состава (аналогичная методика синтеза описана в [13]). В качестве углеродного носителя использовали Ттгех HSAG300 - высокодисперсный графит с развитой поверхностью (удельная площадь поверхности 250-280 м2/г). Авторы [14] показали, что ттгех имеет наиболее упорядоченную кристаллическую структуру по сравнению с другими рассмотренными в статье углеродными материалами, и катализаторы на данном носителе показывают высокие электрохимические характеристики. Углеродную суспензию готовили таким образом, чтобы при полном восстановлении прекурсоров металлов получить сплав с заданным молярным соотношением Р^М (получали Р^С, PtNi/C, Pt2Ni/C и PtзNi/C катализаторы) и содержанием Pt в синтезируемом катализаторе 30 % по массе.

Перед добавлением восстановителя с помощью насыщенного водного раствора аммиака доводили pH раствора до 10. В качестве восстановителя использовали 0,5-молярный водный раствор боргидрида натрия, который при интенсивном размешивании приливали к углеродной суспензии в растворе прекурсоров металлов. В процессе синтеза подвергали суспензию диспергированию ультразвуком. Полученные металлуглеродные порошки отделяли посредством фильтрования суспензии на воронке Бюхнера, многократно промывали водой и ацетоном, а затем сушили при 100150 °С в течение 2-3-х часов.

Рентгеновские дифрактограммы П-М/С материалов получали на универсальном дифрактометре ДРОН - 3М (и = 35 кВ, I = 36 тА) с использованием отфильтрованного СиК,-излучения (Л = 0,154056 нм) при комнатной температуре. Рентгенограммы для некоторых исследуемых образцов записаны в интервале углов 10° £ 20 £ 70° методом пошагового сканирования с шагом перемещения детектора 0,08° и временем экспозиции в каждой точке 1 секунда. Для всех исследуемых образцов запись рентгенограмм в интервале углов 36° £ 20 £ 50° повторяли с шагом детектора

0,02 градуса и экспозицией в каждой точке 1 секунда. В качестве внутреннего эталона использовали добавку корунда - АЮ3. Все профили, получен-

ные в дискретном режиме, обрабатывались с помощью компьютерной программы Powder Cell, версия 2.3.

Средний диаметр наночастиц платины или ее сплава с никелем определяли по характеристикам рентгеновской дифрактограммы [9] в диапазоне характерного {111} пика, соответствующего значению 20 около 39,90°, используя уравнение Селякова-Шеррера [15]: D = A/(Ai/2*cos0), где Л - длина волны рентгеновского излучения, в данном случае 1,54056; Д1/2 - ширина пика на середине высоты (полуширина отражения), рад; 0 -угол между падающим лучом и отражающей плоскостью (Брэгговский угол), рад.

Результаты эксперимента и их обсуждение. Исследование процессов влияния состава водно-органического растворителя на характеристики PtNi/C материалов проводились в системах на основе водно-глицериновой смеси. Хорошо известно, что соединения Ni 2+ хорошо растворимы в глицерине, как в кислой, так и в щелочной среде, в связи с образований координационных соединений с участием молекул растворителя. Готовились раз-

Рис. 1. Рентгенограммы Pt2Ni/C электрокатализаторов, полученных в средах на основе водно-глицеринового растворителя различного состава, % об. глицерина: 1 - 83,3; 2 - 71.4; 3 - 50,0; 4 - 28,6

Судя по полуширине максимумов рентгенограмм синтезированных Pt2Ni/C катализаторов (рис.1), монотонной зависимости среднего размера наночастиц сплава от состава растворителя не наблюдается (табл. 1), однако прослеживается тенденция получения частиц наименьшего диаметра из растворов с большим содержанием органической фазы. Отметим, что в растворе на основе растворителя с содержанием глицерина 83,3 % по объему были получены частицы Pt2Ni/C катализатора с наименьшим средним размером - 1,8 нанометра.

4l

Таблица 1

Некоторые характеристики Pt2Ni/C электрокатализаторов, синтезированных из водно-глицериновых растворов

Массовая доля металлов, % масс. Состав Pt - Me сплава* Постоянная кристаллической решетки, нм Межатомное расстояние Pt - Pt, нм Средний диаметр наночастиц, нм Состав растворителя глицерин - вода,% об. глицерина

По загрузке прекурсоров По результатам анализа

36 34 Pti.sNi 0,3787 0,2678 1,8 83,3

36 33 Pti.52Ni 0,3818 0,2700 2,6 71,4

36 38 Pt1,75Ni 0,3821 0,2702 3,2 50,0

36 36 Pti,84Ni 0,3832 0,2710 2,0 28,6

*состав сплава определялся рентгенофлуоресцентным анализом

В отличие от величин полуширины пиков, максимум отражений Pt {111} на рентгенограммах закономерно смещается в область больших 20 с увеличением доли глицерина в смешанном растворителе (см. рис.1). Это свидетельствует об увеличении содержания никеля в Pt-Ni сплаве. Данные элементного (рентгенофлюоресцентного) анализа в целом подтверждают это предположение (см. табл.1). В то же время следует отметить, что с учетом возможности неравномерного распределения никеля между рентгеноаморфными включениями и окристаллизованной фазой состав сплава, определенный рентгенофлюоресцентным методом, может быть не тождественен составу нанокристаллов. Изменение параметров кристаллической решетки платины (точнее, твердого раствора никеля в платине), напротив, определяется не общим соотношением Pt и Ni в металлуглеродном композите, а составом и структурой нанокристаллов.

Исследование взаимосвязи состава водно-глицеринового растворителя и состава/структуры Pt3Ni/C катализаторов (табл. 2) дало аналогичные результаты. Средний размер наночастиц меньше для материалов, полученных из растворов с высоким содержанием глицерина, а максимумы рентгенограмм таких материалов в целом смещены в сторону больших углов отражения (рис. 2), что свидетельствует об увеличении содержания никеля в окристаллизованном сплаве Pt-Ni.

Таблица 2

Характеристики Pt3Ni/C электрокатализаторов, синтезированных из водно-глицериновых растворов

Массовая доля металлов, % масс. Состав Pt - Me сплава Постоянная кристаллической решетки, нм Межатомное расстояние Pt- Pt, нм Средний диаметр наночастиц, нм Состав растворителя глицерин -вода, % об. глицерина

По загрузке прекурсоров По результатам анализа

33 35 Ni t2 P 0,3846 0,2720 2,4 83,3

33 35 Pt2,39Ni 0,3818 0,2700 2,4 71,4

33 29 Pt2,53Ni 0,3843 0,27l8 2,6 50,0

33 3l P 2 £ Ni 0,3893 0,2753 3,7 28,6

* Состав сплава определялся рентгенофлуоресцентным анализом

.о н

§ 2700 -

X

ей

о 2200 -х <и

* 1700 -1200 -700 -200 -

35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

2 тета, град

Рис.2. Рентгенограммы PtзNi/C электрокатализаторов, полученных в смесях глицерин - вода различного состава, % об. глицерина: 1 - 83,3; 2 - 71.4; 3 - 50,0; 4 - 28,6

Общее содержание никеля в этом материале также несколько меньше, чем в других образцах, полученных из растворов с высокой концентрацией глицерина (см. табл.2). Исключение составляет PtзNi/C материал, полученный из раствора с максимальным содержанием глицерина, для которого сдвиг максимума оказался сравнительно небольшим (см. рис.2, кривая 1).

Обращает на себя внимание тот факт, что доля никеля во всех синтезированных PtхNi/C наноматериалах превышает значение, рассчитанное теоретически, то есть по содержанию прекурсоров платины и никеля в маточном растворе. Это свидетельствует о неполном восстановлении платины из ее соединений в присутствии прекурсоров никеля.

Аналогичные показатели получены для сплавов PtNi/C. Это касается и характеристик синтезированных нанокатализаторов, приведенных в табл.

3, и рентгенограммы этих материалов, максимумы которых также смещены в сторону больших углов отражения.

Таблица 3

Характеристики PtNi/C электрокатализаторов, синтезированных из водно-глицериновых растворов

Массовая доля металлов, % масс. Выход ката-лизатора,% Постоянная кри-сталли-ческой решетки, нм Средний диаметр наночастиц, нм Состав растворителя глицерин - вода, % об. глицерина

По загрузке прекурсоров По результатам анализа

39 32 56,1 3,8242 2,05 83,3

39 36 68,0 3,8544 2,2 71,4

39 37 57,2 3,7849 2,1 50,0

39 45 77,7 3,9028 3,0 28,6

Представлялось интересным проанализировать изменение максимума на рентгенограммах наноматериалов, синтезированных из растворов с аналогичным содержанием органической фазы (глицерина). Как видно из рис.3, увеличение никеля в загрузке приводит к тому, что максимумы отражений граней с индексом {111} для катализаторов полученных PtNi/C и

Pt2Ni/C смещены в область меньших углов 20 по сравнению с максимумом отражения катализаторов Р^С и PtзNi/C, полученных в водно-глицериновом растворителе.

2500

1500

2 тета, град

Рис.3. Рентгенограммы PtxNi/C электрокатализаторов (х = 0, 1, 2, 3), полученных в смесях глицерин-вода состава 83,3 %:

1 - Р^С; 2 - PtзNi/C; 3 - Pt2Ni/C; 4 - PtNi/C.

Известно, что определение среднего размера наночастиц платиноуглеродных материалов по результатам рентгенофазового анализа, широко используемое в литературе [8-9, 16, 17], исходит из отождествления кристаллитов металла и наночастиц. Такой подход не учитывает возможную агломерацию нескольких кристаллитов в одну частицу, а также сложное строение наночастиц, включающих, например, рентгеноаморфные области металла (сплава). Поэтому нами было проведено выборочное электронномикроскопическое исследование двух образцов PtзNi/C электрокатализатора, средний размер наночастиц которых, по данным РФА, составлял 2,4 нм (образец 1) и 3,7 нм (образец 2). Материалы были синтезированы с использованием водно-глицериновых растворов, содержащих соответственно 83%

об. (образец 1) и 29% об. (образец 2) органического компонента (см. табл.2, рис.4). Микрофотографии материалов подтверждают меньший размер наночастиц сплава, содержащихся в образце 1 (см. рис.4,а). Следует отметить, что для образца 2 значительно более выражена агломерация наночастиц (см. рис.4,6).

ъ шшя Ки 1,111 20 пт

а) " 5 " б)

Рис.4. Микрофотографии PtзNi/C материалов, синтезированных из водно-глицериновых растворов на основе растворителя, с содержанием глицерина, % об.: а - 83; б - 29

По-видимому, различие среднего диаметра кристаллитов, определенное рентгенофазовым исследованием, может указывать не только на различие размеров первичных зародышей металлической фазы, но и отчасти отражать процессы агломерации первичных наночастиц в более крупные агрегаты. Судя по полученным микрофотографиям, истинный размер наночастиц сплава в обоих образцах несколько больше, чем это показывает рентгенофазовый анализ. Возможно, это связанно со сложным строением наночастиц, а именно - с наличием хорошо окристаллизованного ядра (кристаллита), составляющего лишь часть частицы, и рентгеноаморфного поверхностного слоя.

Выводы. Методом химического восстановления соединений платины и никеля в жидкой фазе раствором боргидрида натрия получены нанострукту-рированные Pt/C и PtхNi/C материалы.

Использование растворителя с преобладанием органической компоненты в системе глицерин - вода приводит к уменьшению среднего диаметра Dср(Pt) формируемых наночастиц платины и сплавов Pt-Ni. При этом при оценке влияния состава глицерина на размер наночастиц правильнее выделять растворы с преобладанием либо воды, либо неводного компонента. Результаты электронномикроскопического исследования выбранных образцов нанокомпозитов хорошо коррелируют с данными рентгено-структурно-го анализа с точки зрения сравнительной оценки размера наночастиц металла на разных материалах.

Увеличение концентрации глицерина в растворе при получении наночастиц Pt-Ni сплавов приводит к закономерному смещению максимумов {111} платины на дифрактограмме в сторону больших значений угла отражения. Это свидетельствует об уменьшении параметра кристаллической решетки и межатомного расстояния Pt-Pt, обусловленных, по всей видимости, увеличением концентрации никеля в окристаллизованной фазе твердого раствора. В целом это подтверждается и результатами элементного анализа состава образующихся PtхNi/С нанокомпозитов.

Совокупность полученных экспериментальных данных убедительно свидетельствует о принципиальной возможности управления составом Pt-Me сплавов и структурными характеристиками Pt/С и Pt-Ni/С нанокомпозитов посредством вариации состава водно-органического растворителя.

Библиографический список

1. Thompsett D. Catalysts for the Proton Exchange Membrane Fuel Cell, in: Handbook of Fuel Cells. Fundamentals, Technology and Applications. // Editors: Vielstich W., Lamm A., Gasteiger H.A. Sohn, Wiley & Sons Ltd., New York, USA, 2003. Vol. 3. P. 6-1 - 6-23 (Chapter 6).

2. Багоцкий В.С. Топливные элементы. Современное состояние и основные научно-технические проблемы. / В.С.Багоцкий, Н.В.Осетрова, А.М.Скундин // Электрохимия. - 20о3. - Т.39. - С.1027.

3. Гринберг В.А. Наноструктурные катодные катализаторы для кислородно-водородных топливных элементов. / Гринберг В.А., Кулова Т.Л., Майорова Н. А. и др. // Электрохимия. - 2007. - Т.43. - С.77-86.

4. SalgadoJ.R. C, AntoliniE., GonzalezE.R. Pt-Co/C Electrocatalysts for Oxygen Redaction in H2/O2 PEMFCs Synthesized by Borohydride Method // Journal of The Electrochemical Society. 2004. V.151 p. A2143-A2149.

5. Xiong L, Manthiram A. // Electrochimica Acta. 2005. V. 50. p. 23232329.

6. Xiong L, Manthiram A. Effect of Atomic Ordering on the Catalytic Activity of Carbon Supported PtM (M=Fe, Co, Ni and Cu) Alloys for Oxygen Redaction in PEMFCs // Journal of The Electrochemical Society. 2005. V.152, №4. p. A697-A703.

7. Xiong L, Kannan A.M., Manthiram A. Pt-M (M=Fe, Co, Ni and Cu) electrocatalysts synthesized by an aqueous route for proton exchange membrane fuel cells. // Electrochemistry Communications. 2002. V. 4. p. 898-903.

8. Lima F.H.B, Lizcano-Valbuena W.H, Teixeira-Neto E, Nat F.C, GonzalezE.R, TicianeiiiE.A.// Electrochimica Acta. 2006. V. 52. p. 385-393.

9. Salgado J. R.C, Antolini E, Gonzalez E.R. Carbon Supported Pt20Co30 Electrocatalist Prepared by the Formic Acid Method for the Oxygen Redaction Reaction in Polimer Electrolyte Fuel Cells // Journal of Power Sources. 2005. V.141. p. 13-18.

10. Xingwen Yu , Siyu Ye. Recent Advances in Activity and Durability Enhancement of Pt/C Catalytic Cathode in PEMFC. Part I. Physico-Chemical and Electronic Interaction between Pt and Carbon Support, and Activity Enhancement of Pt/C Catalyst. // Journal of Power Sources. 2007. V/ 172. p. 133-144.

11. Гутман В. Химия координационных соединений в неводных растворах / В. Гутман. - М: Мир, 1973.

12. Помогайло А.Д. Наночастицы металлов в полимерах / А.Д.Помо-гайло, А.С.Розенберг, И.Е.Уфлянд. - М.: Химия, 2000. - 672 с.

13. Гутерман В.Е. Боргидридный синтез PtxNi/C электрокатализаторов и исследование их активности в реакции электровосстановления кислорода / В.Е.Гутерман, Л.Е.Пустовая, А.В.Гутерман, Л.Л.Высочина // Электрохимия. - 2007. - Т.43. - С.1147-1152.

14. Mastragostino Marina, Missiroii Aiessandra, Soavi Francesca // Journal of The Electrochemical Society. 2004. V. 11 p. A1919-A1924.

15. Горелик С.С. Рентгенографический и электроннооптический анализ. / С.С.Горелик, Л.Н.Расторгуев, Ю.А.Скаков. - М.: Металлургия, 1970. - 366 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

16. Myoung-ki Min, Jihoon Cho, Kyuwoong Cho, Hasuck Kim Particle size and alloying effects of Pt-based alloy catalysts for fuel cell applications // Electrochimica Acta.- 2000.- V. 45.- p. 4211-4217.

17. Antolini E, SalgadoJ. R. C, GizM. J., GonzalezE. R. Effects of geometric and electronic factors on ORR activity of Carbon supported Pt-Co electrocatalysts in PEM fuel cells // International Journal of Hydrogen Energy. 2005. V. 30 p.1213-1220.

Материал поступил в редакцию 23.05.09.

O.V. DYMNIKOVA, V.E. GUTERMAN, S-А. ^LEBUNOV

SYNTHESIS OF NANOSTRUCTURED MATERIALS Pt/C AND PtKNi/C OF THE WATER-GLITSERINOVYH ENVIRONMENTS AND THE INFLUENCE OF STRUCTURE OF THE SOLUTION ON THEIR CHARACTERISTICS

One of the problems of widespread use of low-temperature fuel cells is to expensive platinum catalysts, and their rapid degradation, as expressed in the decrease of electrochemical activity in the process. In this work it is to explore the possibility of synthesis nanokompozitsionnye materials based on alloys of platinum with nickel, which would reduce the cost of catalysts. A subsequent study of the influence of solvent on the size and structure of nanomaterials Pt / C and PtхNi/C.

ДЫМНИКОВА Ольга Валентиновна, доцент Донского государственного технического университета, кандидат химических наук (2003). Окончила Ростовский государственный университет в 1989 г.

Область научных интересов: изучение воздействия поверхностно-активных веществ (ПАВ) на качество осаждения гальванических покрытий; подбор ПАВ, позволяющих улучшать кроющую способность электролитов и позволяющих отказаться от цианистых и др. высокотоксичных растворов; подбор и анализ эффективности различных (преимущественно электрохимических) методов очистки промышленных сточных вод при варьировании компонентов загрязняющих веществ; изучение условий синтеза нанокатализаторов для кислородно-водородных топливных элементов.

Опубликовала 24 научные статьи.

ГУТЕРМАН Владимир Ефимович (р.1957), профессор Южного федерального университета департамента химии, доктор химических наук (2002). Окончил Ростовский государственный университет в 1979 г.

Область научных интересов: разработка и исследование наноструктуриро-ванных электрокатализаторов для низкотемпературных водородно-кислородных топливных элементов, включающее выбор базовых методик синтеза и направления исследований катализаторов низкотемпературных топливных элементов; разработка новых электродных материалов для химических источников тока; создание анодных материалов для литиевых аккумуляторов.

Имеет 247 научных публикации.

ХЛЕБУНОВ Сергей Анатольевич (р.1965), доцент Донского государственного технического университета, кандидат технических наук (2007). Окончил Ростовский институт сельхозмашиностроения в 1987 г.

Область научных интересов: порошковая металлургия; трение и износ; материаловедение.

Имеет 34 научные публикации.

nazer2000@mail. ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.