Сотрудники Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН разработали новую методику осаждения частиц оксида платины (PtO–PtO₂) на полупроводник TiO₂ путём контролируемого гидролиза сернокислого раствора гидроксида платины(IV).

Разработанная методика представляет собой простой и относительно экологичный (по сравнению с традиционным методом) способ приготовления нанесенных катализаторов типа Адамса (PtO_x/носитель). В полученных композитах (PtO₂·xH₂O/TiO₂) частицы оксида платины (гидратированные наночастицы PtO и PtO₂) слабо взаимодействуют с поверхностью диоксида титана, однако, при нагревании образуются связи Pt–O–Ti, что приводит к стабилизации ионной формы платины(II). Эта форма преобладает в полученных катализаторах PtO_x/TiO₂ с низким содержанием платины, но при более высоком содержании платины образуются также частицы металла.

Полученные фотокатализаторы PtO_x/TiO₂ успешно протестированы в процессе получения водорода под действием УФ-излучения (λ = 380 нм) из водных растворов продуктов переработки крахмальной биомассы — этанола и глюкозы. Заметная активность в реакции фотокаталитического выделения водорода из водно-этанольных смесей была достигнута даже при содержании платины до 0,05%. При этом наличие двух форм платины критично для функционирования катализаторов. Фотокатализаторы PtO_x/TiO₂ с содержанием Pt 0,2–0,4 мас.% успешно использованы для получения водорода из водных растворов глюкозы, а фотокатализатор состава PtO_x(0,29)/TiO₂ продемонстрировал наиболее высокие квантовый выход (4,6 %) и скорость образования H₂ на грамм введенного катализатора (5,3 ммоль·ч-1·g-1(кат)).

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РНФ № 21-73-10038. Статья о ней опубликована в International Journal of Hydrogen Energy.

Источник: ИНХ СО РАН.