Коллоидный журнал

Синтезирован композитный аэрогель на основе восстановленного оксида графена и политетрафторэтилена в массовом соотношении 1 : 1 с супергидрофобной наружной поверхностью; его пористая структура исследована методом эталонной контактной порометрии (МЭКП). Порометрические кривые для октана и воды пересекаются в области мелких пор, что приводит к тому, что удельная поверхность аэрогеля в воде намного больше, чем в октане, несмотря на то что, как известно, октан практически идеально смачивает все материалы. Это явление, названное “супергидрофильностью”, объясняется набуханием образца в воде в области мезопор вследствие гидратации поверхностных групп –CO и –COH, идентифицированных с помощью инфракрасной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния. Таким образом, гранулы аэрогеля супергидрофобны снаружи и супергидрофильны внутри, в области мелких пор. Как следует из данных МЭКП, общая пористость аэрогеля, а также его удельная поверхность значительно больше, чем у сажи Vulcan XC-72 – стандартного носителя для Pt-катализатора в топливных элементах с протонообменной мембраной. Электровосстановление кислорода при навеске Pt на аэрогеле 28 мкг/см² изучали методом вращающегося дискового электрода (ВДЭ) в 0.5 М водном растворе H₂SO₄ и сравнивали с таковым на стандартном коммерческом катализаторе Pt (20%)/Vulcan XC-72. Показано, что предельные диффузионные токи на ВДЭ для Pt, электроосажденной на гидрофобно-гидрофильный аэрогель, значительно выше, чем для стандартного катализатора, что объясняется лучшим доступом кислорода к зоне реакции по сравнению c гидрофильной сажей Vulcan XC-72.