Развръзка на случая с изчезналата платина

Учените са разбрали как се разтварят платинените електроди

Ваня Милева Последна промяна на 25 февруари 2025 в 00:00 2716 0

Визуализация на платинена повърхност по време на катодна корозия

Кредит Selwyn Hanselman/Leiden University
Визуализация на платинена повърхност по време на катодна корозия. Атомите на платината и водорода са представени съответно в черно и бяло. Сините и лилавите триъгълници показват местата, където водородните атоми са били свързани с атомите на платината.

В продължение на почти две десетилетия учените са озадачени от корозията на отрицателно поляризираните платинени електроди, която е скъпоструващ проблем за водните електролизатори, използвани за производство на водород и електрохимични сензори.

Сега изследователи от Националната ускорителна лаборатория SLAC към Министерството на енергетиката и Университета в Лайден са установили виновника, проправяйки пътя към по-евтина водородна енергия и по-надеждни сензори.

Електролизерите и много електрохимични устройства често използват отрицателно поляризирани платинени електроди в електролит, основно солена вода. Въпреки че са трайни и стабилни, платиновите електроди се разрушават при тези условия.

"За повечето метали отрицателната поляризация предпазва от корозия. Но платиновите електроди могат бързо да се разрушат при тези условия", обяснява Димостенис Сокарас (Dimosthenis Sokaras), старши научен сътрудник в Станфордския синхротронен източник на лъчение (SSRL) и главен изследовател на екипа на SLAC.

Изследването разкрива, че бързият разпад на платинените електроди се дължи на хидриди на платината, които досега не са били отчитани. Две теории се опитват да обяснят тази корозия, като посочват или натриеви йони, или комбинация от натриеви и водородни йони. Изследователският екип обаче наблюдава корозията на платината в реално време с помощта на техники за рентгенова спектроскопия с висока енергийна разделителна способност в SSRL.

Изследователите са разработили специална „поточна клетка“ за изчистване на мехурчетата водород, които се образуват по време на работата на електрода, което им позволява да се съсредоточат върху фините промени в платиновия електрод. След дългогодишен анализ на данните те потвърждават, че единствено платиновият хидрид може да обясни наблюдаваните модели на корозия.

"Развивайки границите на рентгеновата наука, SSRL разработва оперативни методи, които в съчетание със съвременните суперкомпютри сега ни позволяват да решаваме научни въпроси от десетилетия", заявява Сокарас.

С тези нови прозрения екипът се надява да разработи решения за предотвратяване на корозията на платината в електролизери и други устройства. Проектът подчертава значението на съвместния експертен опит при решаването на сложни научни въпроси.

Справка: Hersbach, T.J.P., Garcia-Esparza, A.T., Hanselman, S. et al. Platinum hydride formation during cathodic corrosion in aqueous solutions. Nat. Mater. (2025). DOI: 10.1038/s41563-024-02080-y

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !