Золото считалось неважным помощником в борьбе с угарным газом. Но ученые нашли способ заставить его работать — и обошлись без сложных добавок.
Золото может оказаться полезным не только в ювелирных украшениях и электронике. Российские ученые выяснили, как заставить химически инертный благородный металл активнее участвовать в обезвреживании угарного газа. Секрет оказался неожиданным: нужно разместить наночастицы на графене, в структуре которого отсутствует всего один атом углерода. Такой дефект меняет электронные свойства металла и помогает золоту включиться в химическую реакцию.
Результаты работы специалистов Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН и их коллег опубликованы в журнале Small.
Один атом исчез — золото заработало
Угарный газ опасен для человека и животных, поэтому его удаление из газовых смесей — важная практическая задача как на производстве, так и в быту. Один из способов обезвреживания моноксида углерода заключается в его «доокислении»: в результате реакции образуется углекислый газ (2CO+O2=2CO2).
Обычно для этого применяют платину. Как катализатор она эффективна, но стоит дорого и относится к редким металлам. Золото доступнее, однако само по себе значительно менее активно. Ученые решили проверить, сможет ли оно проявить себя в составе нанокластера из атомов платины и золота, размещенного на графеновой подложке.
Особое внимание исследователи уделили участку графена с одиночной вакансией — местом, где отсутствует один атом углерода.
Компьютерное моделирование показало: этот дефект не просто удерживает металлический кластер на поверхности. Он меняет распределение электронного заряда и помогает атомам золота взаимодействовать с кислородом. В результате золото включается в доступные механизмы окисления угарного газа.
Источник: hi-tech.mail.ru