Obserwacja zmian pojedynczych nanocząstek katalizatora w trakcie ogrzewania

Ilustracja: Stephen MacIntyre/McMaster University

Badacze z kanadyjskiego McMaster University w Hamilton (Ontario) uzyskali obrazy pojedynczych nanocząstek podczas ogrzewania. Analiza tych obrazów pozwoli na szybszy rozwój katalizatorów używanych w ogniwach paliwowych i ograniczenie wykorzystania drogiej platyny.

Badania prowadzone były przy użyciu mikroskopu Titan 80-300 znajdującego się w Kanadyjskim Centrum Mikroskopii Elektronowej (CCEM). Za pomocą tego mikroskopu naukowcy są w stanie zidentyfikować poszczególne atomy, określić ich stan chemiczny, a nawet strukturę elektronową wiązań chemicznych.

Stosując zaawansowaną mikroskopię elektronową naukowcom udało się zaobserwować proces przegrupowania poszczególnych nanocząstek platynowo-żelazowych. Co więcej, proces wygrzewania prowadzony był bezpośrednio pod mikroskopem w temperaturze 800 st. C. Zaobserwowano w trakcie wygrzewania, że atomy żelaza ulegają segregacji i przemieszczają się w kierunku powierzchni materiału, tworząc bogatą w żelazo warstwę zbudowaną z tlenków żelaza FeOx. Dotychczas uważano, że to platyna ulega segregacji powierzchniowej w tym stopie. Dokładne określenie mechanizmu zmian strukturalnych w katalizatorze Fe-Pt pozwoli na takie jego ukształtowanie, aby przy niewielkiej ilości platyny uzyskać pożądany efekt wydajnych reakcji chemicznych.

Więcej na ten temat w czasopiśmie ChemCatChem.

(pj)