В журнале International Journal of Hydrogen Energy (ИФ 7,2) опубликована статья с участием сотрудников Института Ткаченко П.А, Волчек В.В, Поповецкого П.С., Асанова И.П., Юшиной И.В. и Васильченко Д.Б.
“Photocatalytic H2 generation from ethanol and glucose aqueous solutions by PtOx/TiO2” Pavel Tkachenko, Victoria Volchek, Anna Kurenkova, Evgeny Gerasimov, Pavel Popovetskiy, Igor Asanov, Irina Yushina, Ekaterina Kozlova, Danila Vasilchenko, // International Journal of Hydrogen Energy 2023, Volume 48, Issue 59, 22366-22378. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2022.11.265. Посмотреть статью
Схема, иллюстрирующая этапы приготовления PtOx/TiO2 фотокатализатора восстановления воды с применением [Pt(OH)4(H2O)2] в качестве предшественника платины (слева), а также каталитическая установка для проведения экспериментов по фотокаталитическому восстановлению воды в присутствии этанола/глюкозы (справа)
В настоящей работе представлена новая методика осаждения частиц оксида платины (PtO–PtO2) на полупроводник TiO2 путем 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 (PtOx/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 PtOx/TiO2 с низким содержанием платины, но при более высоком содержании платины образуются также частицы металла. Полученные фотокатализаторы PtOx/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 PtOx/TiO2 с содержанием Pt 0,2–0,4 мас.% успешно использованы для получения водорода из водных растворов глюкозы, а фотокатализатор состава PtOx(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