Page 313 - Korniy_dyser

313

стійкості. Найменший 13-атомний нанокластер кубооктаедричної структури
складається із 12 поверхневих атомів і одного об’ємного в центрі. Завдяки

енергетичній нескомпенсованості поверхня таких нанокластерів повинна
бути особливо активною при взаємодії з оточуючим середовищем. Ця

активність є позитивною у каталітичному відношенні і негативною при
корозійному руйнуванні структури нанокластера. Поверхня даного

нанокластера складається із трикутників і чотирикутників, для яких попарна

міжатомна віддаль є на 2,5% меншою, ніж віддаль до атома у центрі

нанокластера. Міжатомна енергія зв’язку є відповідно на 3,4 % більшою.

Перехід до бінарних металів у структурі ядро-оболонка для цього

наокластера означає заміну центрального атома в об’ємі атомом перехідного

металу заліза, кобальту, нікелю чи іншого елемента. Нами запропоновано

[396, 408] параметр активності нанокластера – енергетичну активність, яку

ми визначаємо через відношення енергії когезії у чистому платиновому

нанокластері до енергії когезії у бінарному нанокластері при утворенні

зв’язку із середовищем для таких випадків: взаємодія нанокластерів із

молекулою кисню (реакція А), окиснення поверхні атомарним киснем

(реакція Б), отруювання поверхні молекулами СО, H 2S, SO 2 (реакція В):

E (Pt  X )
  coh n
E (Pt Me  X )
coh n m
Зміна поверхневих віддалей та енергій міжатомного зв’язку Pt –Pt на

поверхні для отриманих кластерів у порівнянні із кластером Pt 13 приведена у

таблиці 8.10. Аналіз приведених даних свідчить про наступне. Перехід до

бінарних нанокластерів у всіх випадках підвищує енергетичну активність

поверхні – найбільше для кобальтового і рутенієвого заміщеного кластера.

Для катодного відновлення кисню це позитивний момент, для корозійної

деградації поверхні – негативний. Для інших заміщених нанокластерів

активність є меншою для всіх трьох реакцій. Тому підвищення активності у

реакції відновлення кисню зазнає менших втрат через нижчий ріст

деградаційних реакцій.