Используя новую технологию сотрудники MIT, Техасского университета в Остине и Национальной лаборатории в Окридже получили первые изображения индивидуальных атомов в поверхностном слое наночастиц. Это достижение приблизит ученых к пониманию механизма действия частиц кобальта и платины в качестве катализаторов химических реакций в топливных ячейках.
В таких устройствах как источники питания для электромобилей данные материалы обеспечивают ускорение реакции до четырех раз если применяются в виде наночастиц. До сих пор не было предложено объяснения причин такого увеличения каталитической активности поскольку, как заявили участники проекта, пока мало известно о поверхностной атомной структуре и химии наночастиц.
Применив усовершенствованный метод электронной микроскопии под названием aberration-corrected Scanning Transmission Electron Microscopy ученые получили отчетливые изображения приповерхностной структуры атомов подобных катализаторов. В качестве объекта исследования использовались платиновые и кобальтовые наночастицы, обработанные только кислотой либо дополнительно подвергнутые высокотемпературному воздействию. Оба этих процесса обеспечивают активизацию каталитической способности, однако, как установили исследователи, формируют несколько отличающуюся поверхностную структуру.
Результаты экспериментов, изложенные в сентябрьском выпуске журнала Американского химического общества, позволили сформулировать теорию, объясняющую природу явления и способную помочь создавать лучшие катализаторы в будущем.