Page 30 - Microsoft Word - aref_Korniy_final.doc

28

виходу платини з нанокластера Pt 42Co 13 співмірна із нанокластером Pt 55, що
пояснюється малою енергією зв’язку іонів хлору на їх поверхні.
На розчинення поверхні нанокластерів впливає також поляризація
нанокластерів (табл. 9), яка змодельована внесенням позитивного заряду у систему
нанокластер–середовище.

Таблиця 9. Енергії активації (в еВ) виходу атома платини з поверхні (100) бінарних
нанокластерів за наявності середовища та заряду

Заряд системи
+
Тип нанокластера Без середовища H 2O H 2O + H 3O
+1 +2 +3
Pt 42Cr 13 2,132 1,626 1,533 1,440 1,255 1,162
Pt 42Fe 13 2,652 1,831 1,743 1,651 1,560 1,363
Pt 42Co 13 3,204 3,031 2,351 2,156 1,971 1,752
Pt 42Ni 13 2,860 1,952 1,761 1,832 1,582 1,451
Pt 42Ru 13 4,383 3,551 3,472 3,148 2,977 2,762

Таким чином, процеси структурної та енергетичної деградації бінарних
наночастинок платини оболонкової структури під впливом складників середовища
+
–
–
О 2, H 2O, Cl , OH , H 3O залежать від типу ядра та визначаються як їх адсорбційною
n-1
n+
–
n+
–
n-1
здатністю, так і утворенням комплексів [Pt (OH ) (H 2O) 4] та [Pt Cl (H 2O)] , які
мають вищий енергетичний бар’єр виходу з поверхні нанокластерів Pt 42Ru 13 та
Pt 42Co 13 порівняно із Pt 55, що свідчить про більшу їх стійкість до руйнування у цьому
середовищі.
У восьмому розділі наведено результати квантово-хімічного моделювання
деградації бінарних наночастинок платини отруюванням їх поверхні монооксидом
вуглецю та сірковмісними сполуками, які знижують функціональні характеристики
наночастинок як електродів паливних комірок.
Встановлено, що ядро бінарних нанокластерів оболонкової моделі Pt 42Ni 13,
Pt 42Co 13, Pt 42Fe 13 (рис. 22) суттєво впливає на їх стійкість до отруювання, змінюючи
геометричні та енергетичні характеристики взаємодії поверхневих атомів платини з
молекулою СО. При цьому енергія зв’язку СО з поверхнею зростає в ряду Pt 55 ≤
Pt 42Ni 13 < Pt 42Co 13 < Pt 42Fe 13.

а б в

Рис. 22. Адсорбція молекул СО на поверхні бінарних нанокластерів платини:
Pt 42Fe 13 (а), Pt 42Ni 13 (б), Pt 42Co 13 (в).