Новый катализатор может спасти людей во время пожара

Команда учёных из Южной Кореи и США разработала новый катализатор на основе платины, который значительно повышает эффективность очистки воздуха от угарного газа (CO). Исследователи разместили атомы платины на поверхности двумерного материала — диселенида платины (PtSe₂). Это открытие может привести к созданию более эффективных и экономичных систем очистки воздуха.

Проблема традиционных платиновых катализаторов в том, что используется большой объём металла. Новый подход решает эту проблему. Учёные создали тонкую пленку диселенида платины в несколько нанометров, на поверхности которой разместили атомы платины на большом расстоянии друг от друга. Такая структура позволяет достичь большего числа каталитических реакций при меньшем количестве платины.

Ключ к повышенной эффективности — это вакансии селена на поверхности материала. Эти дефекты структуры открывают больше атомов платины, которые служат местами для оседания молекул угарного газа и кислорода. В результате газы равномерно распределяются по поверхности, что увеличивает вероятность их реакции и ускоряет процесс окисления CO.

Новый катализатор показал превосходную производительность во всём диапазоне температур по сравнению с обычными платиновыми пленками. Исследователи подтвердили механизм работы катализатора в реальном времени при помощи метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Компьютерное моделирование также доказало, что электронные свойства диселенида платины отличаются от обычной платины.

Новый материал можно интегрировать в мобильные и стационарные системы очистки воздуха при пожарах. Внедрение таких фильтров в дыхательные аппараты спасателей, вентиляционные установки зданий и переносные очистители обеспечит эффективное удаление CO из задымлённого воздуха, повысит безопасность пребывания людей в зоне пожара и снизит риски отравления продуктами горения.