ОКИСЛЕНИЕ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА НА КАТАЛИТИЧЕСКИ

УДК 544.478+546.26-162
ОКИСЛЕНИЕ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА
НА КАТАЛИТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ НАНОАЛМАЗАХ
Н.Н. Вершинин1, 2, В.А. Бакаев1, А.Л. Гусев3, О.Н. Ефимов1
1
Институт проблем химической физики РАН
142432, Черноголовка Московской обл., пр. Акад. Семенова, 1
Тел.: (496) 522-11-57; факс: (496) 517-89-10; e-mail: [email protected]
2
ЗАО «ВЕАЛ Сенсор»
142432, Черноголовка Московской обл., пр. Акад. Семенова, 1
3
Научно-технический центр «ТАТА»
603183, Саров Нижегородской обл., ул. Московская, д. 29, а/я 687
тел./факс (83130) 6-31-07, e-mail: [email protected]
Заключение совета рецензентов: 15.10.09
Заключение совета экспертов: 20.10.09
Принято к публикации: 25.10.09
Исследовано электрокаталитическое и каталитическое окисление монооксида углерода на детонационных наноалмазах (ДНА), содержащих кластеры металлов платиновой группы, при комнатной температуре в диапазоне концентраций
СО 50-100 ppm. Установлено, что селективность сенсора СО по отношению к водороду при электрокаталитическом окислении возрастает при уменьшении содержания Pt. При каталитическом окислении СО кислородом каталитическая активность проходит через максимум при содержании Pt 18% вес. и Pd 12% вес. Высокая каталитическая активность катализаторов на основе ДНА, содержащего кластеры активного металла, связана с тем, что кластеры активного металла обладают большим количеством поверхностных атомов. Количество поверхностных атомов активного металла при толщине
кластера 0,4-1,2 нм находится в пределах от 40 до 20%.
Ключевые слова: катализаторы окисления угарного газа, газовые сенсоры, твердые электролиты, металлы платиновой группы, наноуглеродные материалы, наноалмазы.
CARBON MONOOXIDE OXIDATION ON CATALYTIC ACTIVE NANODIAMONDS
N.N. Vershinin1, 2 , V.A. Bakaev1, A.L. Gusev3, O.N. Efimov1
1
Institute of Problems of Chemical Physics RAS
1 Acad. Semenov av., Chernogolovka, Moscow reg., 142432, Russia
Phone: (496) 522-11-57; fax (496) 517-89-10; e-mail: [email protected]
2
JSC “VEAL Sensor”
1 Acad. Semenov av., Chernogolovka, Moscow reg., 142432, Russia
3
Scientific Technical Centre “TATA”
Post Box Office 687, 29 Moskovskaya str., Sarov, Nizhny Novgorod reg., 607183, Russia
Tel./fax (83130) 6-31-07, e-mail: [email protected]
Referred: 15.10.09
Expertise: 20.10.09
Accepted: 25.10.09
Electrocatalytic and catalytic oxidation of carbon monoxide on detonation nanodiamonds (DND) comprising platinum metals
clusters has been investigated at room temperature at CO concentrations from 50 up to 100 ppm. It was found that selectivity of the
CO sensor to hydrogen in the electrocatalytic oxidation reaction increases with the decrease of Pt content. When CO is catalytically oxidized by oxygen, catalytic activity passes through the maximum at Pt content of 18 w/w.% and Pd content of 12 w/w.%.
High catalytic activity of the DND based catalysts comprising active metal clusters is due to high quantity of surface atoms on
active metal cluster surface. At 0.4-1.2 nm cluster thickness, a quantity of active metal surface atoms is from 40% to 20%.