Ученые ЮФУ и Сколтеха создали катализатор для водорода в четыре раза активнее аналога

В Москве 9 сентября объявили о разработке нового катализатора для водородных топливных элементов. Ученые Южного федерального университета совместно с коллегами из Сколтеха, Института катализа СО РАН и МГТУ им. Баумана создали материал из пяти металлов. После длительных испытаний он показал активность в четыре раза выше, чем у коммерческого аналога. Об этом пишет сайт ТАСС.

Катализатор состоит из платины, палладия, меди, никеля и кобальта. Химики ЮФУ разработали метод синтеза наночастиц малого размера, равномерно распределенных на углеродном носителе. Обычно такие катализаторы делают из дорогой платины, но для снижения стоимости ее смешивают с более доступными металлами.

Впервые ученые проследили в реальном времени, как меняются наночастицы при нагреве от 300 до 600 градусов. Оказалось, что выше 400 градусов структура сплава перестраивается, а поверхность обогащается платиной, которая ускоряет реакцию. Компьютерное моделирование Сколтеха показало, что при 600 градусах около 75% атомов платины оказывается в верхнем слое.

Катализатор, обработанный при 350 градусах, после 10 тысяч циклов потерял лишь 22% активности, тогда как коммерческий платиновый — 40%. По словам старшего научного сотрудника Сколтеха Ильи Чепкасова, сочетание экспериментов и моделирования позволило понять, как управлять перераспределением атомов и получать материалы с заданными свойствами.

Разработка может применяться в автомобилях, стационарных электростанциях и портативных устройствах. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда и опубликовано в Journal of Alloys and Compounds.