КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 21-73-10038
НазваниеКомплексы платины(IV) с неорганическими оксо-лигандами: образование, строение и приложения для катализа.
Руководитель Васильченко Данила Борисович, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В.Николаева Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл
Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-403 - Гомогенный катализ и гетерогенный катализ
Ключевые слова платина, карбонатокомплексы, сульфатокомплексы, гетерогенный катализ, фотокатализ, водородная энергетика, окисление CO
Код ГРНТИ31.17.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Присущая платине уникальная каталитическая активность по отношению к самым разнообразным классам реакций, а также высокая коррозионная стойкость обуславливают неугасаемый интерес к разработке на базе этого металла различных функциональных материалов – катализаторов, покрытий, сенсоров и др. Как показывает множество исследований, функциональные свойства таких материалов зачастую (а иногда и в превалирующей мере) определяются соединением предшественником. Так, активность гетерогенных катализаторов задаётся морфологией и дисперсностью частиц платины, которые в свою очередь во многом зависят от соединения, которое было использовано на стадии нанесения и условиями, в которых оно находится; качество гальванических покрытий определяется химической формой платины, доминирующей в электролите и из которой фактически происходит процесс образование атомов металла. Таким образом, исследование химических форм в которых платина находится в растворах, представляющих интерес для создания разного рода материалов, является необходимым этапом с точки зрения обдуманного их применения и получения предсказуемых результатов.
Основная цель настоящего проекта заключается в получении комплексной информации о формах существования платины(IV) в растворах серной кислоты и карбонатов щелочных металлов для создания научных основ использования таких растворов в качестве предшественников для приготовления катализаторов различных процессов. В обзоре литературы показано, что в настоящее время, как сульфатные, так и карбонатные комплексы c полностью кислородным окружением {PtO6} являются «белым пятном» на карте химии соединений четырехвалентной платины, и были обнаружены нами в ходе предшествующей работы, посвященной нитратокомплексам платины (РНФ 18-73-00054). Практический же интерес к таким системам закономерно вытекает из возможности их применения для создания и модернизации гетерогенных катализаторов PtOx/носитель, уже зарекомендовавших себя как высокоактивные катализаторы для процессов гидрирования (10.1021/acsami.8b06815), окисления CO (10.1038/s41467-019-11856-9), электро- (10.1039/C7TA09990H) и фотокаталитического (10.1021/acsami.0c14361) получения водорода.
Как показывают наши предварительные результаты, контролируемый гидролиз карбонатных и сульфатных комплексов платины(IV), может служить удобным методом осаждения на поверхность различных носителей платины в форме высокодисперсного гидратированного диоксида (PtO2·xH2O) в мягких условиях. В настоящей работе, на основе полученных данных о составе и поведении карбонатных и сернокислых растворов гидроксида платины(IV), планируется разработать методы приготовления ряда новых катализаторов PtO2/носитель для процессов фотогенерации водорода, селективного разложения гидразин-гидрата с образованием водорода и окисления CO.
На ряду с решением этой задачи, получение сведений о строении и реакционной способности карбонатных и сульфатных комплексов платины(IV) имеет особую актуальность в свете того, что они могут выступать в качестве ключевых активных частиц в практически востребованных процессах: окисление угарного газа (Pt-CO3;10.1038/ncomms9675) и селективная активация метана (Pt-SO4; 10.1021/jacs.6b05167). В связи с этим, второй, не менее важной задачей проекта является получение индивидуальных сульфато- и карбонатокомплексов платины, исследование их структуры (в твердой фазе и растворах) и свойств. Такая комбинированная направленность проекта - от исследования химических форм в растворе, к получению новых материалов, также составляет новизну и особенность проекта.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ