Abstract: Значительный объем исследований в области создания эффективных функцио-нальных материалов сосредоточен на разработку материалов и композитов на основе сплавных полиметаллических наночастиц и их ансамблей (наносплавов). Отдельную задачу представляет получение и исследование наноразмерных сплавных систем, обра-зованных несмешивающимися, либо ограниченно смешивающимися в термодинами-чески равновесном состоянии металлами. В силу особенностей неравновесного состо-яния такие сплавы могут обладать комплексом физико-химических свойств и элек-тронных свойств поверхности, нереализуемых в равновесных сплавах, что открывает перспективы для создания нового класса каталитических материалов. В докладе освещается синтетический подход к получению наносплавов несмеши-вающихся металлов, основанный на восстановительном термолизе специально приго-товленных многокомпонентных соединений-предшественников («single-source precursors»). Для получения наносплавов использовались предшественники трех типов: двойные комплексные соли, такие как [RhEn3]2[Pd(NO2)4]3·nH2O; твердые растворы со-лей металлов, таких как (NH4)2[IrCl6]x[PtCl6]1-x; микрогетерогенные смеси, получаемые в неравновесных условиях быстрого осаждения из пересыщенных совместных раство-ров солей – «[Ni(NH3)6]Cl2/(NH4)6Mo7O24». Поиск условий разложения предшественни-ков, приводящих к получению наносплавов требуемой морфологии и структуры, про-водился с использованием синхронного термического анализа с масс-спектрометрической регистрацией выделяющихся газов (ТГ-ДСК/АВГ-МС). Стадии формирования наносплавов при термолизе исследованы методом рентгеновской ди-фрактометрии в условиях in situ на синхротронном источнике излучения. Выделены и охарактеризованы промежуточные и конечные продукты термолиза. Разработаны методики получения наносплавов в системах: Au-Ir, Au-Rh, Au-Ir-Rh – нет взаимной растворимости в твердом состоянии; Au-Pt, Pd-Rh, Ir-Pt, Ir-Pd, Pd-Ru, Ni-Mo – ограниченные области существования твердых растворов. Активность каталитических композиций на основе наносплавов исследована в трех модельных процессах: в реакции окисления CO при тестировании активности и стабильности активного компонента трехмаршрутных катализаторов нейтрализации выхлопных газов; в электрохимических реакциях окисления/выделения водорода (HOR/HER) и выделения/восстановления кислорода (OER/ORR); в процессе получения наноструктурированных углеродных волокон из 1,2-дихлорэтана. Изучение термиче-ской стабильности и структурно-фазовых превращений наносплавов, нанесенных на пористые носители проведено методами форсированного термостарения и электрон-ной спектроскопии диффузного отражения в ультрафиолетовой и видимой области.

Cite: Шубин Ю.В. , Плюснин П.Е. , Ведягин А.А. , Коренев С.В.
СПЛАВНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ И НАНОСТРУКТУРЫ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ МЕТАЛЛОВ: СИНТЕЗ, ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ, КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
XV Симпозиум с международным участием «ТЕРМОДИНАМИКА И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» 03-07 июл. 2023