Закономерности формирования нанокомпозитных структур электрокатализаторов методом гальванического вытесненияНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2009 г.-31 декабря 2009 г. Закономерности формирования нанокомпозитных структур электрокатализаторов методом гальванического вытеснения
Результаты этапа: На основе сочетания транзиентов бестокового потенциала (ТБП) и анодных гальваностатических импульсов разработана методика изучения кинетики вытеснения адатомов меди(Cuад) платиной при разомкнутой цепи. Количественно исследована кинетика гальванического вытеснения (ГВ) адатомов меди (Cuад) на поликристаллической (пк) Pt и Pt/Pt в сернокислых растворах PtCl62- и PtCl42-. Скрытые токи замещения Cuад сопоставлены с токами обмена реакции их ионизации и скрытыми токами осаждения Pt на пк Pt и Pt/Pt. Предложен механизм процесса замещения. Измерения на монокристаллической поверхности Pt(111) по методике «в мениске раствора» показали, что в этом случае замещение Cuад лимитируется диффузией. Установлено, что из осадков меди на различных углеродных подложках (СУ, сажа Vulcan XC-72, углеродные наностенки –УНС) при гальваническом вытеснении в растворах PtCl62- и PtCl42- формируются 3D-структуры «оболочка (Pt) – ядро (Pt,Cu)» с общим отношением Pt :Cu (по достижению стационарного состояния – «ст») от 75 : 25 до ~ 50 :50. Поляризационные измерения в растворах CH3OH подтвердили образование плотного слоя Pt на Pt(Cu)ст-частицах. Показана эффективность использования ТБП для мониторинга состава поверхностного слоя в процессе вытеснения. В сложном механизме формирования Pt(Cu)/C-систем выделена важная роль двух процессов: «прямого» вытеснения Cu и дистанционно разделенных реакций растворения Сu и осаждения Pt. На примере синтеза Pt(Cu)-НФ/СУ-катализатора методом ГВ показана принципиальная возможность использования пленки нафиона (НФ) в качестве темплата для диспергирования исходного осадка Cu. Методом ГВ получена электрокаталитическая система Pd-Mo. Найдено, что формирование осадка Pd происходит, минуя 2D-структуру; это объяснено присутствием на поверхности оксидов Mo.
2 1 января 2010 г.-31 декабря 2010 г. Закономерности формирования нанокомпозитных структур электрокатализаторов методом гальванического вытеснения
Результаты этапа: На основе сочетания транзиентов бестокового потенциала (ТБП) и анодных гальваностатических импульсов разработана методика изучения кинетики вытеснения адатомов меди(Cuад) платиной при разомкнутой цепи. Количественно исследована кинетика гальванического вытеснения (ГВ) адатомов меди (Cuад) на поликристаллической (пк) Pt и Pt/Pt в сернокислых растворах PtCl62- и PtCl42-. Скрытые токи замещения Cuад сопоставлены с токами обмена реакции их ионизации и скрытыми токами осаждения Pt на пк Pt и Pt/Pt. Предложен механизм процесса замещения. Измерения на монокристаллической поверхности Pt(111) по методике «в мениске раствора» показали, что в этом случае замещение Cuад лимитируется диффузией. Установлено, что из осадков меди на различных углеродных подложках (СУ, сажа Vulcan XC-72, углеродные наностенки –УНС) при гальваническом вытеснении в растворах PtCl62- и PtCl42- формируются 3D-структуры «оболочка (Pt) – ядро (Pt,Cu)» с общим отношением Pt :Cu (по достижению стационарного состояния – «ст») от 75 : 25 до ~ 50 :50. Поляризационные измерения в растворах CH3OH подтвердили образование плотного слоя Pt на Pt(Cu)ст-частицах. Показана эффективность использования ТБП для мониторинга состава поверхностного слоя в процессе вытеснения. В сложном механизме формирования Pt(Cu)/C-систем выделена важная роль двух процессов: «прямого» вытеснения Cu и дистанционно разделенных реакций растворения Сu и осаждения Pt. На примере синтеза Pt(Cu)-НФ/СУ-катализатора методом ГВ показана принципиальная возможность использования пленки нафиона (НФ) в качестве темплата для диспергирования исходного осадка Cu. Методом ГВ получена электрокаталитическая система Pd-Mo. Найдено, что формирование осадка Pd происходит, минуя 2D-структуру; это объяснено присутствием на поверхности оксидов Mo.
3 1 марта 2011 г.-31 марта 2011 г. Закономерности формирования нанокомпозитных структур электрокатализаторов методом гальванического вытеснения
Результаты этапа: На основе сочетания транзиентов бестокового потенциала (ТБП) и анодных гальваностатических импульсов разработана методика изучения кинетики вытеснения адатомов меди(Cuад) платиной при разомкнутой цепи. Количественно исследована кинетика гальванического вытеснения (ГВ) адатомов меди (Cuад) на поликристаллической (пк) Pt и Pt/Pt в сернокислых растворах PtCl62- и PtCl42-. Скрытые токи замещения Cuад сопоставлены с токами обмена реакции их ионизации и скрытыми токами осаждения Pt на пк Pt и Pt/Pt. Предложен механизм процесса замещения. Измерения на монокристаллической поверхности Pt(111) по методике «в мениске раствора» показали, что в этом случае замещение Cuад лимитируется диффузией. Установлено, что из осадков меди на различных углеродных подложках (СУ, сажа Vulcan XC-72, углеродные наностенки –УНС) при гальваническом вытеснении в растворах PtCl62- и PtCl42- формируются 3D-структуры «оболочка (Pt) – ядро (Pt,Cu)» с общим отношением Pt :Cu (по достижению стационарного состояния – «ст») от 75 : 25 до ~ 50 :50. Поляризационные измерения в растворах CH3OH подтвердили образование плотного слоя Pt на Pt(Cu)ст-частицах. Показана эффективность использования ТБП для мониторинга состава поверхностного слоя в процессе вытеснения. В сложном механизме формирования Pt(Cu)/C-систем выделена важная роль двух процессов: «прямого» вытеснения Cu и дистанционно разделенных реакций растворения Сu и осаждения Pt. На примере синтеза Pt(Cu)-НФ/СУ-катализатора методом ГВ показана принципиальная возможность использования пленки нафиона (НФ) в качестве темплата для диспергирования исходного осадка Cu. Методом ГВ получена электрокаталитическая система Pd-Mo. Найдено, что формирование осадка Pd происходит, минуя 2D-структуру; это объяснено присутствием на поверхности оксидов Mo.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".