Платиновый центр ИОНХ РАН

Роль различных участков поверхности нанонитей платины в реакции выделения водорода Коллектив из Калифорнийского технологического института, Калифорнийского и Сучжоуского университетов исследовал механизм реакции выделения водорода, катализируемой нанонитями из платины. Нити платины (диаметром около 2 нм) с кристаллическими гранями (111) и (100) были получены смыванием оболочки из оксида никеля с Pt/NiO наночастиц с помощью электрохимической реакции в растворе хлорной кислоты. Исследование реакции выделения водорода проводили методом спектроскопии электронного транспорта, предполагающего одновременное измерение проводимости катализатора и тока электрохимической цепи под контролируемым потенциалом. Превращения адсорбированных реагентов на поверхности катализатора при различных электрохимических потенциалах приводят к различному рассеянию поверхностных электронов, что позволяет регистрировать аналитический сигнал, непосредственно связанный с поверхностной адсорбцией. С помощью современных экспериментальных техник и теоретических расчетов методом молекулярной механики, адаптированным для моделирования реакций сопровождающихся разрывом связей, была установлена значительно большая роль рёбер между гранями (111) и (100) по сравнению с самими гранями. Теоретические расчеты показали, что значения частоты оборотов (TOF) реакции выделения водорода, протекающей на (111) и (100) рёбрах, на четыре порядка выше, чем для (111) или (100) граней. Подробнее в публикации Zhihong Huang, Tao Cheng, Aamir Hassan Shah, Guangyan Zhong, Chengzhang Wan, Peiqi Wang, Mengning Ding, Jin Huang, Zhong Wan, Sibo Wang, Jin Cai, Bosi Peng, Haotian Liu, Yu Huang, William A. Goddard III and Xiangfeng Duan, Edge sites dominate the hydrogen evolution reaction on platinum nanocatalysts, Nature Catalysis, 2024. https://doi.org/10.1038/s41929-024-01156-x. #платина#катализаторы#водороднаяэнергетика

Катализатор на основе палладия для прямого трифторэтоксилирования бензильных C-H групп Ученые из Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирского государственного университета, Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН разработали каталитический метод прямого региоселективного введения трифторэтокси группы по бензильным C‒H положениям сложных органических молекул с высокими выходами (до 73 %) в присутствии катализаторов на основе трис-пиридилметиламиновых комплексов палладия. Высокая региоселективность была достигнута без использования каких-либо направляющих или защитных групп, что позволило дополнительных стадий для их введения и последующего удаления. Исследования показали, что катализаторы являются высокопроизводительными (в большинстве случаев достаточна загрузка 0.6 % мольн.). Разработанный метод был использован для регио- и диастереоселективного введения трифторэтокси группы в ряд биологически активных соединений природного происхождения (стероидов, терпеноидов). Выполненное исследование является частью цикла работ, закладывающих синтетические основы прямой селективной ненаправленной гетерофункционализации С(sp3)-Н связей сложных биологически активных молекул «на поздних стадиях синтеза», с получением функционализированных метаболитов в одну синтетическую стадию. Результаты работы опубликованы в «Journal of Catalysis» и могут быть использованы в медицинской химии. D.P. Lubov, K.S. Ivanov, A.A. Nefedov, E.P. Talsi, K.P. Bryliakov. Palladium catalyzed C(sp3)–H trifluoroethoxylation J. Catal. 2024, 435, 115563. DOI: 10.1016/j.jcat.2024.115563. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2024.115563 Источник: ИОХ РАН #российскаянаука

Платина и палладий — драгоценные металлы, основная сфера применения которых вовсе не ювелирная промышленность, а автомобилестроение. Цены на эти металлы падают. Палладий 12 июняторговался по $882 за тройскую унцию, подешевев за год на 46% с $1411 на 12 июня 2023 года. Цена платины 12 июня составила $964 за унцию, упав с предыдущего пика в $1059 за унцию, зарегистрированного 20 мая. В целом за год платина подешевела всего на 1,7% по сравнению с $982 за унцию 12 июня 2023 года. Главные виновники снижения цен на металлы платиновой группы — электромобили, говорят собеседники Forbes. В машинах с бензиновым двигателем используется в основном палладий, а платина главным образом в дизельных двигателях. Снижение цен на платину и палладий обусловлено уменьшением заказов на них со стороны автомобилестроительных предприятий, рассуждают эксперты. Однако опрошенные Forbes эксперты также полагают, что цикл падения завершился, и возможно даже небольшое восстановление стоимости. Как драгоценные металлы дешевеют из-за электромобилей — читайте на сайте Forbes 📸: Александр Манзюк / ТАСС

С днём России!

Ретроспектива: открытие платиновых месторождений в России Открытие самородной платины на территории России неразрывно связано с поисками золота на Урале, в районе Верх-Исетских заводов. Первое упоминание о наличии «белого металла» в золотоносных песках датируется 1819 г., однако еще несколько лет платину находили лишь в качестве сопутствующего золоту металла, что затрудняло ее выделение. В 1824 г. в Гороблагодатском округе было открыто несколько платиновых россыпей, которые находились близь реки Орулиха, между Туринской бумажной мануфактурой и Нижнетуринским заводом, производящими листовое железо. Запасы самородной платины в открытых рудниках составляли, по некоторым оценкам, от 2 до 5 золотников в 100 пудах (от 5 до 13 г/т). Управляющий Гороблагодатскими заводами обер-бергмейстер (старший горный мастер) Николай Родионович Мамышев писал: «Платина получается в виде угловатых мелких зерен серого металлического цвета, между которыми изредка попадаются зерна ярко-блестящие, кажется даже окристаллованные, но главный ее спутник есть золото большею частью неярко-желтого, как обыкновенно, но бурого или бронзового цвета». Открытие богатых месторождений «белого металла» в России способствовало промышленной разработке платиновой руды. Изображение взято из архива Свердловской областной универсальной научной библиотеки им. В.Г. Белинского: http://elib.uraic.ru/handle/123456789/6399. #ретроспектива#платина

Селективные экстрагенты благородных металлов Коллектив из Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН синтезировал ряд гибридных хиральных макроциклических соединений на основе природных монотерпенов ((+)-3-карен и (S)-(−)-лимонен) и циклогексена. Полученные соединения способны эффективно и селективно извлекать палладий (степень извлечения 53-100%) и золото (степень извлечения 53-86%) из кислых водных смесей, содержащих соли 3d-элементов, щелочных и благородных металлов. Степень извлечения с использованием производного (S)-(−)-лимонена оказалась минимальной по сравнению с другими производными терпенов. Различная способность полученных соединений к экстракции была подтверждена результатами квантово-химических вычислений. Было показано, что за счет образования нейтральных комплексов L×PdCl₂ степень извлечения палладия выше, чем степень извлечения золота. Несмотря на схожую геометрию комплексов Pd(II) и Au(III) в случае золота образуется положительно заряженный комплекс L×(AuCl₂)⁺, который частично остается в водной фазе. Подробнее в публикации A.V. Tkachev, A.M. Agafontsev, D.V. Zubricheva, I.Y. Bagryanskaya, V.D. Tikhova, Chiral hybrid aza-oxa-terpene-based macrocycles as selective extractants for Pd(II) and Au(III), Tetrahedron, 2024, 156, 133921. https://doi.org/10.1016/j.tet.2024.133921. #благородныеметаллы#наука#экстракция

Практически все публикации, посвященные исследованию антимикробной активности металлокомплексных соединений, начинаются с обсуждения резко возрастающей резистентности распространенных патогенных штаммов к используемым клиническим антибиотикам и противогрибковым препаратам. Устойчивость к антибиотикам считается одной из основных глобальных проблем общественного здравоохранения в XXI веке. При анализе результатов скрининга на антимикробную активность большого числа металлсодержащих соединений оказалось, что с точки зрения выявленной активности комплексы палладия находятся в тройке лидеров. В обзоре «Комплексы палладия — перспективные противомикробные препараты», 👩‍🎓👨‍🎓О.А.Залевская, Я.А.Гурьева, А.В.Кучин, обобщены и систематизированы опубликованные научным сообществом за последние три года результаты исследований антибактериальной и противогрибковой активности комплексов палладия с органическими лигандами, включая терпеновые, которые являются предметом исследований авторов настоящего обзора.

Ретроспектива: выделение презренного металла из морской воды Чуть больше ста лет назад, в 1920 году, крупнейший немецкий ученый Фриц Габер, предложил выделять золото из морской воды, чтобы помочь проигравшей в Первой мировой войне Германии расплатиться с непомерными репарациями в пользу стран-победительниц. Предложение звучало очень заманчиво, поскольку содержание золота в морской воде в те времена оценивалось в 2-64 мкг/л. Более того, расчеты, проведенные Сванте Аррениусом, показали, что общее содержание золота в Мировом океане составляет 8 млрд тонн. Учитывая громадный авторитет и безупречную научную репутацию Фрица Габера, его исследования получили солидную финансовую поддержку в период с 1922 по 1927 год. Несмотря на все запланированные исследования, Габеру не удалось получить существенные количества золота из морской воды, однако в процессе работы были усовершенствованы методики микроанализа. Результаты измерений нескольких тысяч проб воды из разных точек Мирового океана показали, что одна тонна воды в среднем содержит всего лишь тысячные доли миллиграмма презренного металла – в тысячу раз меньше, чем считалось ранее. Таким образом, выделение золота из морской воды – по крайней мере с использованием технологий того времени – было признано невыгодным, и проект Фрица Габера был закрыт в 1927 году. #благородныеметаллы#ретроспектива#золото

Сессия «Химия соединений платиновых металлов и перспективные материалы на их основе» Научного совета РАН по неорганической химии В рамках сессии «Химия соединений платиновых металлов и перспективные материалы на их основе» Научного совета РАН по неорганической химии Платиновый центр ИОНХ РАН представил краткую историческую справку о деятельности Института по изучению платины и других благородных металлов и актуальные направления своей работы: -Выполнение научно-исследовательских и научно-технологических проектов в области химии платиновых металлов и их соединений; -Разработка перспективных материалов, содержащих платиновые металлы и их соединения; -Физико-химический анализ и идентификация веществ и материалов, содержащих платиновые металлы; -Выполнение функции ресурсного центра химического и физико-химического анализа образцов промышленной продукции, ювелирных изделий, предметов культурного наследия и искусства и др.; -Участие в реализации образовательных программ, нацеленных на обучение и повышение квалификации студентов, аспирантов и инженерных кадров, деятельность которых связана с изучением и использованием платиновых металлов, а также их соединений. #платиновыеметаллы#ионх

Мелочь, а приятно! Введение малых добавок благородных металлов повысило эффективность никельсодержащих катализаторов Коллектив ученых из Аньхойского университета науки и технологий и Хэфэйского национального научного центра Китая изучил влияние введения микроколичеств платины, палладия, рутения и золота на каталитическую активность наночастиц Ni/SiO2, иммобилизованных в цеолитной матрице, в углекислотной конверсии метана (УКМ) до синтез-газа (смеси угарного газа и водорода). Высокий интерес к разработке катализаторов этого процесса обусловлен ключевой ролью синтез-газа в промышленном производстве водорода и некоторых ключевых органических веществ (метилового спирта, уксусной кислоты, диметилового эфира и др.) с помощью процессов Фишера-Тропша. Ученые установили, что введение небольших (всего 0.5 масс.%!) добавок благородных металлов позволяет решить главную проблему никельсодержащих катализаторов УКМ, а именно, предотвратить зауглероживание их поверхности, приводящее к существенным потерям эффективности с течением времени. Результаты, полученные исследователями, свидетельствуют, что допирование благородными металлами наночастиц Ni/SiO2 позволяет достичь высоких (до 81.3 %) величин конверсии исходных метана и углекислого газа без отравления катализаторов в течение как минимум 24 часов при 700°C. Установлено, что впечатляющие рабочие характеристики достигаются за счет изменения электронной структуры активных центров при одновременном сохранении микро- и мезопористой структуры матрицы и размеров металлических частиц, а также характера распределения основных центров, определяющего эффективность крекинга C-H связей. Подробнее в публикации D. Liang, Y. Wang, Y. Wang, M. Chen, X. Xie, C. Li, J. Wang, L. Yuan, Dry reforming of methane for syngas production over noble metals modified M-Ni@S-1 catalysts (M = Pt, Pd, Ru, Au), Int. J. Hydrogen Energy, 2024, 51, 1002-1015. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.07.135. #благородныеметаллы#наука#катализаторы

Сессия «Химия соединений платиновых металлов и перспективные материалы на их основе» Научного совета РАН по неорганической химии в ИОНХ РАН 29 мая 2024 года в Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН состоялась сессия «Химия соединений платиновых металлов и перспективные материалы на их основе» Научного совета РАН по неорганической химии. В мероприятии приняли участие специалисты в области химии и технологии платиновых металлов, сплавов, соединений и материалов на их основе. С докладами выступили чл.-корр. РАН В.К. Иванов, акад. РАН Ю.Г. Горбунова, акад. РАН А.А. Ремпель, проф. Т.М. Буслаева, чл.-корр. РАН А.В. Лукашин, чл.-корр. РАН А.А. Вошкин, зав. сектором драгоценных металлов лаборатории гидрометаллургии ООО "Институт Гипроникель" М.А. Ласточкина, проф. РАН М.Н. Соколов, д.х.н. А.С. Вашурин. В результате сессии были подготовлены предложения по использованию результатов научных исследований в работе организаций реального сектора экономики. Полный список мероприятий, проводимых Научным советом РАН по неорганической химии, опубликован на сайте совета #конференция#ионх

Ретроспектива: тест Курнакова В 1889 году Николай Семёнович Курнаков предложил реакцию для определения цис- и транс-изомеров комплексных соединений двухвалентной платины общей формулы [Pt(NH₃)₂X₂] (X = галоген или псевдогалоген) с помощью тиомочевины. В реакции с тиомочевиной цис-изомер [Pt(NH₃)₂X₂] (соль Пейроне) превращается в комплекс [Pt(CS(NH₂)₂)₄]²⁺, окрашенный в ярко-жёлтый цвет. Напротив, транс-изомер [Pt(NH₃)₂X₂] (соль Рейзе) переходит в бесцветный комплекс [Pt(NH₃)₂(CS(NH₂)₂)₂]²⁺. Результаты исследований Николая Семёновича были опубликованы в Журнале Русского физико-химического общества («О продуктах сочетания тиомочевины с платиновыми солями») и легли в основу его диссертации «О сложных металлических основаниях». Впоследствии тест Курнакова нашел применение для обнаружения следовых количеств примесного трансплатина в составе лекарственного средства цисплатин. Изображение взято из архива Государственной публичной научно-технической библиотеки СО РАН: http://webirbis.spsl.nsc.ru. #благородныеметаллы#ретроспектива#платина