Efectos de térmicos y atmosféricos en la agregación de nano-partículas de platino

Las nano-partículas de metal de muchas decenas de nanómetros de tamaño tienen propiedades diferentes a las de granel, y están siendo usadas en varios campos de investigación. Sin embargo, la agregación se apresura a 20nm o menos porque la energía de superficie incrementa cuando disminuye el tamaño de las partículas. Entonces, se están desarrollando nuevos métodos para suprimir y promover la agregación de manera moderada.

Las nano-partículas de platina tienen actividad catalítica y se espera que tengan muchas aplicaciones. Sin embargo, no es fácil mantener si actividad catalítica en niveles altos sin causar agregación o deterioración superficial. Usando mediciones simultaneas de difracción de rayos X (DRX o XRD) y barrido diferencial de calorimetría (DSC), es fácil estimar los efectos que tienen la temperatura y las condiciones atmosféricas sobre la agregación.

Un catalizador de platino en una célula de combustible de polímero electrolito (compatible con 40% de concentración de carbón, con partículas de 2nm) fue examinada usando el sistema multipropósito de difracción Ultima IV. Medidas simultáneas XRD-DSC fueron realizadas con temperaturas incrementales en diferentes condiciones atmosféricas.

La figura siguiente presenta el resultado obtenido en nitrógeno seco. Entre 250°C y 290°C, un pico exotérmico fue observado en la grafica DSC junto con el pico de difracción de platino (111), el cual se hace más agudo. Esto indica promoción de la agregación y crecimiento del cristal hasta 5nm.

results obtained in dry nitrogen
En nitrógeno seco

La figura presentada a continuación muestra el resultado en 3% H2/He. El cambio exotérmico y la agregación de nano-partículas ocurren alrededor de los 0°C.

results obtained in dry nitrogen
En 3%H2/He



Ultima IV representa el sistema estado del arte dentro de los sistemas multiuso de difracción de rayos X (DRX o XRD). Incorporando la tecnología patentada de la óptica transversal del haz (CBO) de Rigaku para instalarse y alinearse permanentemente, y permitir enfoque de geometrías y paralelos seleccionables por el usuario; el difractómetro de rayos X Ultima IV puede realizar muchas mediciones diferentes ... rápidamente... Read more...