Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В рамках выполняемого исследования заявленные исследования были выполнены практически полностью. На первом этапе были получены материалы-носители на основе диоксидов олова и титана. Указанные оксиды осаждались на поверхность углеродного носителя коммерческой марки Vulcan XC72 методом гидролиза сульфата олова (II) и хлорида титана (IV). В ходе выполненной работы была отработана методика получения оксидно-углеродных носителей. В качестве оксидов использовались диоксид олова и диоксид титана. Получены материалы при рН=7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, а также при температурах 40, 60 и 80 °С. Было установлено, что величина рН и температура не оказывают заметного влияния на характеристики получаемых материалов-носителей. Для установления влияния массовой доли оксидной фазы были получены материалы с различным содержанием оксидной фазы от 10 до 65% масс. Размер наночастиц диоксида олова по данным рентгенофазового анализа составил 2-3 нм, что также подтверждается данными просвечивающей электронной микроскопии. На основе TiO2/С и SnO2/С были получены электрокатализаторы Pt/(SnO2/С) и Pt/(TiO2/С). Массовая доля платины, в полученных материалах составила около 20%. Изучение реакции восстановления кислорода на Pt/(SnO2/С)-катализаторах показало, что рост значений кинетических токов наблюдается при увеличении массовой доли до 30%. Дальнейшее увеличение массовой доли двуокиси олова приводит к резкому снижению активности электрокатализаторов, что, по всей видимости, обусловлено потерей электрического контакта наночастицами платины ввиду увеличения поверхности, занятой оксидом олова. На поверхности Pt/(TiO2/С)-материалов реакция восстановления кислорода протекает с более низкими значениями кинетических токов, нежели на поверхности Pt/(SnO2/С). Стоит отметить, что увеличение массовой доли диоксида титана приводит к снижению значений кинетического тока вплоть до нуля. Такие результаты обусловлены в первую очередь электроизоляцией наночастиц платины. При этом увеличение массовой доли двуокиси титана приводит к увеличению доли частиц платины, которые осядут на поверхности TiO2, что приводит к снижению кинетического тока. Установлено, что стабильность электрокатализаторов на оксидно-углеродном носителе увеличивается с увеличением массовой доли оксидной фазы в составе фазы. Так, 8-10 % масс. оксидной фазы в составе электрокатализаторов приводит к увеличению долговечности работы электрокатализаторов ~ в 2 раза. Было показано, что платина, нанесенная на TiO2/С, проявляет большую устойчивость к деградации по сравнению с электрокатализаторами на основе двуокиси олова. Таким образом, результаты проведенного исследования показали, что нанесение наночастиц платины на композиционный наноструктурный носитель SnO2/C позитивно сказывается на функциональных характеристиках электрокатализаторов. Наиболее перспективными являются материалы, содержащие 25-30% диоксида олова Произведено обучение нейросети на основе ограниченного количества статей по тематике электрокатализа. Было установлено, что нейросеть способна выделять материалы-электрокатализаторы из введенных в библиотеку статей. Ведется работа по добавлению библиотеки статей из наукометрической базы данных «Scopus».

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Проведено исследование влияния состава оксидно-углеродного носителя на активность в реакции электроокисления спиртов. Полученные данные показали, что образцы на основе двуокиси олова, характеризующиеся более низким значением потенциала начала электроокисления метанола, нежели коммерческий материал. Все материалы, содержащие диоксид олова, характеризуются более высокой устойчивостью к продуктам окисления метанола. Наиболее перспективные материалы для реакции электроокисления метанола являются катализаторы с содержанием двуокиси олова от 10 до 30 % масс., которые проявляют наибольшую активность в данной реакции. Дальнейшее увеличение содержания двуокиси олова приводит к снижению характеристик, что, по всей видимости, вызвано более низкой электронной проводимостью материалов. Увеличение массовой доли двуокиси титана до 30 % приводит к увеличению масс-активности материала в реакции электроокисления метанола. Дальнейшее увеличение массовой доли оксида титана приводит к увеличению потенциала начала окисления спирта на поверхности электрокатализатора. Во всех случаях материалы на основе оксидно-углеродных носителей показали более высокую эффективность в реакциях электроокисления спиртов, нежели коммерческий Pt/C катализатор. Исследование влияния природы носителя на функциональные характеристики материалов показало, что использование в качестве материала-носителя карбида вольфрама, полученного высокотемпературным синтезом, не позволяет получить эффективные катализаторы. В то время как коммерческий нитрид титана позволяет получать катализаторы, которые превосходят по стабильности традиционные материалы почти в 6 раз. Откуда следует, что поиск методов получения высокопористого наноразмерного нитрида титана является перспективным методом исследований.