МОСКВА, 26 марта. /ТАСС/. Исследователи из Великобритании обнаружили, что наночастицы палладия могут циклическим образом формироваться и растворяться в толще некоторых органических солей брома под воздействием потока электронов, что позволяет использовать их для переработки катализаторов на базе данного благородного металла. Об этом сообщила пресс-служба Ноттингемского университета.
"Данное открытие позволит нам создать новые высокоэффективные катализаторы, необходимые для достижения углеродной нейтральности, в том числе ускоряющие синтез аммиака и расщепление СО2. Также эти сведения помогут нам разработать новые подходы по переработке и повторному использованию палладия и других ценных металлов, чьи имеющиеся запасы быстро истощаются", - пояснил доцент Ноттингемского университета Хесум Фернандес, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают ученые, высокая стоимость палладия и ограниченность его запасов постоянно вынуждают ученых искать более эффективные варианты катализаторов на его основе, а также искать соединения палладия, способные ускорять самые разные химические реакции. В частности, исследователи возлагают большие надежды на то, что расход палладия и эффективность ускорителей реакций на его базе можно повысить, если поместить данный металл внутрь различных наночастиц.
Для этого необходимо понимать, как формируются наноструктуры из палладия и как их ростом можно управлять. Для получения подобных сведений исследователи подготовили смесь из ацетата палладия и органической соли брома и имидазола и нанесли ее на поверхность углеродного материала, внутри которого присутствовали поры, похожие по своим свойствам на углеродные нанотрубки. Они особым образом замедляют процесс формирования наночастиц и позволяют наблюдать за ним при помощи электронных микроскопов.
"Изначально мы наблюдали за тем, как формируются наночастицы из палладия в жидкости. Когда эти частицы начали формироваться, мы были очень рады увидеть и детально изучить этот процесс при помощи трансмиссионного электронного микроскопа. К нашему большому удивлению, когда размеры этих наноструктур достигли примерно пяти нанометров, они быстро начали растворяться и полностью исчезли, после чего цикл роста возобновился", - пояснил профессор Ноттингемского университета Андрей Хлобыстов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Этот необычный цикл формирования и распада наночастиц, как обнаружили ученые, был продуктом необычных взаимодействий между потоком электронов, который вырабатывается микроскопом, ионами брома и палладием. Это одновременно заставляет атомы этого металла окисляться и восстанавливаться, чем можно пользоваться для производства наночастиц из палладия, а также его извлечения из отработанных катализаторов, меняя баланс между этими двумя типами реакций, подытожили химики.