Область техники. 
Способ получения катализатора с наноразмерными частицами платины

Изобретение относится к катализаторам из металлов платиновой группы и золота на углеродном носителе и способам их получения, предназначенным для использования в электродах топливных элементов, электрохимических газовых сенсоров и других электрохимических устройств, а также для окисления монооксида углерода в углекислый газ.

Предшествующий уровень техники

катализатор группа платиновый электород Известен платиновый катализатор (платиновая чернь), полученный восстановлением водного раствора платинохлорводородной кислоты (H2PtCl6*6H2O) следующими восстановителями: 1 — гидразингидратом, 2 — формиатами щелочных металлов, 3 — уксусной кислотой, 4 — формальдегидом (Черняев, И. И. Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы: справочник. / И. И. Черняев; М.: Наука, 1964). Максимальная удельная поверхность платины (около 25−30 м2/г) достигается при использовании в качестве восстановителя формиата лития. Однако при применении таких катализаторов в электродах газовых сенсоров, топливных элементов и в процессе окисления монооксида углерода расход металла платиновой группы велик, и к тому же они теряют свои свойства во времени за счет агрегатирования частиц катализатора при приготовлении электродов. Для уменьшения расхода металла платиновой группы используют различные носители, на которые осаждают частицы металла платиновой группы.

Известен способ получения катализатора путем электрохимического осаждения металлов платиновой группы на частицы наноалмаза (Патент США 20 050 200 260, 15.09.2005, МКИ H01M 4/90). К недостаткам такого метода следует отнести трудность получения катализатора отдельно от подложки, на которую нанесены частицы наноалмаза, и сложность процесса получения. Этот катализатор предназначен для применения в топливных элементах, то есть где требуется малая чувствительность к монооксиду углерода. Катализатор не эффективен при применении в газовых сенсорах CO.

Из известных катализаторов и способов их получения наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является катализатор и способ его получения, описанный в патенте США (Патент США 4 136 059. 1979 г., Кл. B01L 21/18). Метод приготовления катализатора заключается в нанесении платины на графит или сажу из коллоидного раствора в присутствии дитионита натрия с последующим восстановлением муравьиной кислотой. К недостаткам таких катализаторов и аналогичным им при применении в коммерческих электрохимических газовых сенсорах CO следует отнести низкую селективность сенсоров CO (отношение чувствительностей SCO/SH2 не превышает 5−8). Применение такого катализатора в катализаторах окисления монооксида углерода в углекислый газ неэффективно из-за низкой скорости окисления монооксида углерода в диапазоне температур 0−100°C.