Международный
научный журнал

Физико-химические свойства металлополимерных нанокомпозитов с наночастицами платина-палладий и платина-рутений


Physico-chemical properties of metal-polymer nanocomposites with platinum-palladium and platinum-ruthenium nanoparticles

Цитировать:
Лебедева М.В., Яштулов Н.А., Зенченко В.О. Физико-химические свойства металлополимерных нанокомпозитов с наночастицами платина-палладий и платина-рутений // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2016. № 3(21). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/2996 (дата обращения: 20.09.2019).
 
Прочитать статью:

Keywords: bimetallic nanoparticles, metal-polymer nanocomposites, electron microscopy

АННОТАЦИЯ

В настоящее время развитие физико-химических методов и подходов к формированию и исследованию нанокомпозитов на основе металлополимерных мембран является фундаментальной задачей в области теоретической и прикладной физической химии и, в частности, для конструирования микромощных преобразователей энергии. Размеры и форма частиц активного компонента, внедренного в полимерную мембрану, играют ключевую роль в повышении селективности и стабильности электродных материалов. В наноразмерном состоянии катализаторы могут проявлять уникальные свойства, поэтому совершенствование физико-химических методов формирования и стабилизации наночастиц на полимерных матрицах позволяет получать материалы с повышенными функциональными характеристиками. Это наиболее актуально для конструирования современных источников энергии, в которых требуется существенное увеличение удельных параметров (плотность тока, удельная мощность, массогабаритные размеры, ресурс работы) по сравнению с традиционными источниками тока. Можно ожидать, что формирование полиметаллических мембранных нанокомпозитов позволит решить ряд из вышеперечисленных проблем и стимулировать создание конструкционных материалов для источников энергии нового поколения. В работе осуществлено контролируемое формирование биметаллических полимерных нанокомпозитов с наночастицами платина-палладий и платина-рутений при помощи химического восстановления ионов металлов в водно-органических растворах обратных мицелл. Методами атомно-силовой и растровой электронной микроскопии проведено исследование физико-химических свойств биметаллических нанокомпозитов.

ABSTRACT

At present time the development of physico-chemical methods and approaches to the formation and study of nanocomposites based on metal-polymer membranes is a fundamental task in the field of theoretical and applied physical chemistry and, in particular, for micropower energy converters designing. The size and shape of the active component particles, embedded in a polymer membrane, play a key role in enhancing the selectivity and stability of electrode materials. In nanosized state, the catalysts can exhibit unique properties, therefore, the improvement of physico-chemical methods of formation and stabilization of nanoparticles in polymer matrices allows to obtain materials with improved functional characteristics. This is most relevant for the design of modern energy sources, which requires a substantial increase in specific parameters (current density, specific power, weight and dimensions, lifetime) compared to traditional current sources. One can expect that the formation of polymetallic membrane nanocomposites will allow to solve a number of problems, and to stimulate the creation of structural materials for energy sources of new generation. In work it was implemented the controlled formation of bimetallic polymer nanocomposites with platinum-palladium and platinum-ruthenium nanoparticles using chemical reduction method of metal ions in water-organic solutions of reverse micelles. By means of atomic force and scanning electron microscopy the study of physico-chemical properties of bimetallic nanocomposites was carried out. 

 


Список литературы:

 1. Гринберг В.А., Кулова Т.Л., Майорова Н.А. и др. Наноструктурные катодные катализаторы для кислородно-водородных топливных элементов // Электрохимия. – 2007. – Т. 43, № 1. – С. 77–86. 

2. Холмберг К., Йёнссон Б., Кронберг Б. и др. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.
3. Яштулов Н.А., Лебедева М.В., Флид В.Р. Нанокомпозиты на основе палладия — высокоэффективные катализаторы для химических источников тока // Известия РАН. Серия химическая. – 2015. – Т. 64, № 1. – С. 24–28.
4. Яштулов Н.А., Лебедева М.В., Флид В.Р. Синтез и электрохимические характеристики полимерных биметаллических нанокатализаторов Pt-Pd // Известия РАН. Серия химическая. – 2015. – Т. 64, № 8. – С. 1837–1841.
5. Malik M.A., Wani M.Y., Hashim M.A. Microemulsion method: a novel route to synthesize organic and inorganic nanomaterials // Arabian Journal of Chemistry. – 2012. – V. 5, № 4. – P. 397–417.
6. Rabis A., Paramaconi R., Schmidt T.J. Electrocatalysis for polymer electrolyte fuel cells: recent achievements and future challenges // ACS Catal. – 2012. – V. 2, № 5. – Р. 864–890.
7. Sun X., Xu H., Zhu Q., Lu L., Zhao H. Synthesis of Nafion®-stabilized Pt nanoparticles to improve the durability of proton exchange membrane fuel cell // Journal of Energy Chemistry. – 2015. – V. 24, № 3. – P. 359–365.

 


References:

 1. Grinberg V.A., Kulova T.L., Maiorova N.A., Dobrokhotova Z.V., Pasynskii A.A., Skundin A.M., Khazova O.A. Nanostructured cathode catalysts for oxygen-hydrogen fuel cells. Elektrokhimiia [Electrochemistry]. 2007, V. 43, no. 1, pp. 77–86. (In Russian).

2. Holmberg K., Jönsson B., Kronberg B., Lindman B. Surfactants and polymers in aqueous solutions. Moscow, BINOM. Knowledge laboratory Publ., 2007, pp. 47–70. (In Russian).
3. Yashtulov N.A., Lebedeva M.V., Flid V.R. Nanocomposites based on palladium – highly efficient catalysts for chemical current sources. Izvestiia RAN. Seriia khimicheskaia [Russ. Chem. Bull.]. 2015, V. 64, no. 1, pp. 24–28. (In Russian).
4. Yashtulov N.A., Lebedeva M.V., Flid V.R. Synthesis and electrochemical properties of polymeric bimetallic nanocatalysts Pt-Pd. Izvestiia RAN. Seriia khimicheskaia [Russ. Chem. Bull.]. 2015, V. 64, no. 8, pp. 1837–1841. (In Russian).
5. Malik M.A., Wani M.Y., Hashim M.A. Microemulsion method: a novel route to synthesize organic and inorganic nanomaterials. Arabian Journal of Chemistry. 2012. V. 5, no. 4. P. 397–417.
6. Rabis A., Paramaconi R., Schmidt T.J. Electrocatalysis for polymer electrolyte fuel cells: recent achievements and future challenges. ACS Catal. 2012. V. 2, no 5. Р. 864–890.
7. Sun X., Xu H., Zhu Q., Lu L., Zhao H. Synthesis of Nafion®-stabilized Pt nanoparticles to improve the durability of proton exchange membrane fuel cell. Journal of Energy Chemistry. 2015. V. 24, no. 3. P. 359–365.

 


Информация об авторах:

Лебедева Марина Владимировна Lebedeva Marina

кандидат химических наук, ассистент кафедры физической химии Московского технологического университета, 119571, РФ, г. Москва, пр. Вернадского, 86

Candidate of Chemical Sciences, assistant of physical chemistry Department, Moscow technological university, 119571, Russia, Moscow, Vernadsky avenue, 86


Яштулов Николай Андреевич Yashtulov Nicolay

доктор химических наук, профессор кафедры физической химии Московского технологического университета, 119571, РФ, г. Москва, пр. Вернадского, 86

Doctor of Chemical Sciences, Professor of physical chemistry Department, Moscow technological university, 119571, Russia, Moscow, Vernadsky avenue, 86


Зенченко Виталий Олегович Zenchenko Vitaly

аспирант кафедры физической химии Московского технологического университета (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова), 119571, РФ, г. Москва, пр. Вернадского, 86

Postgraduate student of physical chemistry Moscow technological university (Lomonosov institute of fine chemical technologies), 119571, Russia, Moscow, Vernadsky avenue, 86


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5459

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66239 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в:

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

ROAR

OpenAirediscovery

CiteFactor

 

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.