Группа британских ученых создала катализатор, который «нарушил» законы физики. Исследование опубликовано в журнале Chemical Science.
Задачей ученых было создать катализатор для получения водорода из аммиака. За основу они решили взять графитовый стержень с нанометровыми вкраплениями рутения. При взаимодействии последние разлагали аммиак на водород и азот. Но самым удивительным оказалось то, что чем дольше работал катализатор, тем выше становилась его активность, то есть реакция ускорялась.
«Мы с удивлением обнаружили, что активность нанокластеров рутения в углероде на самом деле увеличивается со временем, что противоречит процессам дезактивации, обычно происходящим у катализаторов в ходе их использования. Это захватывающее открытие не может быть объяснено традиционными методами анализа, поэтому мы разработали микроскопический подход для подсчета атомов в каждом нанокластере катализатора на различных стадиях реакции с использованием сканирующей просвечивающей электронной микроскопии. Мы выявили серию тонких, но значительных преобразований на атомном уровне», — рассказал один из авторов открытия.
В частности, изучение атомарной структуры катализатора показало, что в процессе работы рутений самопроизвольно собирается в нанокластеры площадью два-три квадратных нанометра. Затем они формируют ступенчатые усеченные пирамиды, что и позволяет катализатору постепенно увеличивать площадь активной поверхности.
Британские ученые считают, что сделанное ими открытие задаст новое направление в разработке катализаторов и внесет значительный вклад в развитие технологий устойчивой энергетики.
