Журнал прикладной химии. 2021. Т. 94. Вып. 3

ПРИКЛАДНАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ

УДК 541.128: 541.13

ВЛИЯНИЕ МОРФОЛОГИИ МЕЗОПОРИСТОГО УГЛЕРОДА

НА ЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ Pt

В ВОССТАНОВЛЕНИИ КИСЛОРОДА

А. А. Пимерзин

¹ Самарский государственный технический университет,

443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 244

² Самарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королева,

443086, г. Самара, ул. Московское шоссе, д. 34

E-mail: martynenko.ea@samgtu.ru

Поступила в Редакцию 24 сентября 2020 г.

После доработки 14 декабря 2020 г.

Принята к публикации 25 декабря 2020 г.

Синтезированы мезоструктурированные силикаты MCM-48, SBA-15 и MCM-41 и на их основе — со-

ответствующие упорядоченные мезопористые углероды CMK-1, CMK-3 и CS41. Неупорядоченный

мезопористый углерод WMC был синтезирован на основе аморфного SiO₂. Полученные углеродные

материалы использовались в качестве носителей для Pt-электрокатализаторов, которые испыты-

вались в модельной реакции восстановления кислорода. Носители и катализаторы исследовались ме-

тодами низкотемпературной адсорбции азота, термогравиметрического анализа, рентгенофазового

анализа и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. Катализатор на основе

упорядоченного углеродного материала CMK-1 проявляет более высокую активность по сравнению с

катализаторами на основе CMK-3, CS41 и WMC. Полученные результаты показывают, что морфо-

логия пор углеродных носителей играет важную роль в электрокаталитической активности частиц

Pt и правильный выбор углеродных носителей может обеспечить значительную экономию затрат за

счет снижения содержания металла в катализаторе.

Ключевые слова: мезопористые силикаты; мезопористый углерод; восстановление кислорода; Pt-ка-

тализаторы

DOI: 10.31857/S0044461821030130

Водородно-кислородные топливные элементы на-

катализаторы обычно содержат частицы платины,

ходятся в центре внимания научных исследований

нанесенные на углеродные материалы. Главными

вследствие их высокой экологичности и низких рабо-

недостатками платиновых катализаторов являются

чих температур. Основными препятствиями на пути

высокая стоимость, ограниченность запасов, дегра-

к повсеместному применению таких топливных эле-

дация под действием СО и (или) других примесей,

ментов являются их стоимость и надежность работы

нестабильная работа в кислых средах. Для реше-

электродных материалов. В таких ячейках катодные

ния перечисленных проблем ученые по всему миру

380

Влияние морфологии мезопористого углерода на электрокаталитическую активность Pt в восстановлении кислорода

381

пытаются минимизировать количество платины в

ский оксид кремния SiO₂ (99.8%, CAS 112945-52-5,

электродных материалах за счет модификации ката-

Sigma-Aldrich), и мезопористые силикаты, синтези-

лизаторов восстановления кислорода.

рованные нами по известным методикам: SBA-15 [6],

Выбор углеродных материалов в качестве носи-

MCM-48 [7], MCM-41 [8].

телей обусловлен их высокой электропроводностью,

Для получения мезопористых углеродов синтези-

химической стабильностью как в кислой, так и в

рованные образцы силикатных материалов дважды

щелочной среде и низкой стоимостью. Наиболее ча-

пропитывали водным раствором сахарозы, содер-

сто применяется мезопористый углерод, в котором

жащим серную кислоту, аналогично методике [3].

преобладают мезопоры размером 2-50 нм, поскольку

Карбонизацию завершали пиролизом с нагревом

микропоры затрудняют диффузию молекул и ионов,

до 600°С в атмосфере азота. Полученный углерод-

а макропоры не дают высокой площади поверхности.

силикатный композит обрабатывали раствором HF

Традиционным методом синтеза мезопористых угле-

при температуре 50°С в течение 3 ч для удаления

родных материалов является карбонизация сахарозы

силикатного темплата. Полученный таким образом

или других органических прекурсоров внутри пор

углеродный материал фильтровали, промывали эта-

силикатных материалов с последующим удалени-

нолом и сушили при температуре 120°С. Полученные

ем силикатной матрицы раствором HF или NaOH.

углеродные материалы обозначали с использованием

Применение в качестве темплата структурированных

международной номенклатуры: образец на основе

силикатных материалов позволяет получить мезо-

MCM-48 — CMK-1, SBA-15 — CMK-3, MCM-41 —

пористый углерод с упорядоченной структурой пор.

CS41, SiO₂ — WMC.

Высокая удельная поверхность этих материалов по-

Для приготовления катализаторов на углеродные

зволяет повысить дисперсность нанесенного металла,

носители наносили активный компонент (5 мас%)

а единая система взаимосвязанных мезопор способ-

методом однократной пропитки по влагоемкости.

ствует эффективной диффузии реагентов к активным

В качестве прекурсора использовали раствор хло-

центрам [1-3]. Такие материалы в последнее время

роплатиновой кислоты Н₂PtCl₆ (199.9 мг·мл^-1,

активно исследуются в качестве электродных мате-

CAS 18497-13-7, Sigma-Aldrich). Пропитанные об-

риалов с точки зрения увеличения производитель-

разцы выдерживали в течение 1 сут при комнатной

ности катализаторов и, следовательно, их конечного

температуре, а затем сушили при 60°С в течение 6 ч

применения.

и прокаливали при 200°С в атмосфере воздуха в тече-

Большинство исследований сосредоточено на

ние 1 ч. Восстановление катализаторов проводили в

изучении влияния удельной площади поверхности,

токе водорода (марка А, 99.99%, АО ЛГР) при 350°С

размера пор и химического состава поверхности

в течение 2 ч.

углеродных носителей на активность и стабильность

С использованием вышеописанной методики нами

катализаторов [4]. В работе [5] показано влияние

дополнительно был синтезирован образец, нанесен-

морфологии пор углеродных носителей на элек-

ный на широко распространенный углеродный носи-

трокаталитическую активность частиц Pt при при-

тель Vulcan XC-72.

мерно одинаковых характеристиках пор носителя

Текстурные характеристики синтезированных но-

(объем пор, площадь поверхности, размер мезопор).

сителей и катализаторов были исследованы методом

Основываясь на этих данных, можно сделать вывод,

низкотемпературной адсорбции азота на порозиметре

что текстурные характеристики являются очень важ-

Quantochrome Autosorb-1 (Quantachrome instruments).

ными свойствами углеродных материалов с точки

Удельная площадь поверхности была рассчитана по

зрения каталитической активности.

модели Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ).

Цель работы — изучение влияния морфологии ме-

Восстановленные образцы катализаторов исследо-

зопористого углерода на активность Pt-содержащих

вали методом просвечивающей электронной микро-

катализаторов в реакции электровосстановления кис-

скопии высокого разрешения с помощью микроско-

лорода.

па Tecnai G2 20 (FEI) с LaB6 катодом, разрешением

0.14 нм и ускоряющим напряжением 200 кВ. Образцы

помещали на перфорированную углеродную пленку

Экспериментальная часть

на медной сетке, затем для каждого образца получали

Синтезированы четыре вида мезопористых

10-15 микрофотографий. С целью определения сред-

углеродных материалов — WMC (wormhole-like

них размеров частиц металла на поверхности снимки

mesoporous carbon), CMK-1, CMK-3 и CS41, для ко-

с высоким разрешением анализировали с помощью

торых в качестве темплатов использовали коммерче-

метода Фурье.

382

Мартыненко Е. А. и др.

Термогравиметрические анализы были выпол-

Обсуждение результатов

нены на приборе STA 449 F3 Jupiter (Netzsch) в

интервале температур 35-800°С при скорости на-

Кривые адсорбции-десорбции азота, зарегистри-

грева 10 град·мин^-1 в потоке воздуха с расходом

рованные для синтезированных силикатных матери-

200 мл·мин^-1. Рентгенофазовый анализ на ма-

алов (рис. 1, а), относятся к типу IV (классификация

лых углах проводили на дифрактометре

IUPAC) и хорошо согласуются с данными, приве-

MiniFlex 300/600 + (Rigaku), излучение CuKα в диа-

денными в литературе для данных мезопористых

пазоне 2θ 1°-80°.

материалов [9].

Исследование электрохимического поведения по-

Для изотермы адсорбции SiO₂ характерна петля

лученных материалов проводили с использованием

гистерезиса в области высоких парциальных давле-

потенциостата-гальваностата ИПС-15-1 и установ-

ний азота (0.65-0.9), что свидетельствует о наличии

ки ВЭД-06М (ООО «НТФ «Вольта») в стеклянной

крупных пор с широким распределением по разме-

трехэлектродной ячейке с вращающимся дисковом

рам с пиком около 9 нм (рис. 2, а). Изотерма образца

электродом, площадь которого составляла 0.07 см²

SBA-15 характеризуется четкой петлей гистерези-

(диаметр ~3 мм). В качестве электролита использо-

са в области парциальных давлений P/P₀ = 0.6-0.7,

вали 0.1 М раствор KOH, насыщенный кислородом

что, согласно литературным данным, соответствует

(99.99%, АО ЛГР) при атмосферном давлении (через

капиллярной конденсации и десорбции в открытых

рабочий раствор не менее 30 мин пропускали ток

цилиндрических порах [10, 11].

кислорода). Потенциодинамические исследования

Для мезопористых силикатов MCM-48 и MCM-41

проводили при скорости вращения дискового элект-

наблюдается типичная изотерма адсорбции без петли

рода 1500 об·мин^-1. Рабочий диапазон потенциалов

гистерезиса c резким перегибом при относительных

рабочего электрода составлял -1.2÷0.5 В, скорость

давлениях P/P₀ между 0.2 и 0.4, что обусловлено ка-

развертки потенциала — 20 мВ·с^-1. Исследуемый

пиллярной конденсацией внутри пор [12, 13].

образец катализатора диспергировался в изопропило-

Для коммерческого SiO₂ характерны малая пло-

вом спирте с помощью ультразвука не менее 60 мин.

щадь поверхности и широкое распределение пор по

Полученные таким образом каталитические чернила

размерам (рис. 2) по сравнению с мезоструктуриро-

наносили на торец обезжиренного стеклоуглеродного

ванными силикатами MCM-41, MCM-48 и SBA-15

электрода. Вспомогательный электрод представлял

(табл. 1), для которых характерны высокие значения

собой платиновую проволоку, электрод сравнения —

площади поверхности и узкое распределение пор по

хлорсеребряный электрод (SCE, Ag/AgCl). Оценку

размерам.

электрохимически активной площади поверхности

Для синтезированных углеродных материалов ха-

определяли путем измерения заряда, затраченного

рактерны изотермы IV типа с четкой петлей гистере-

на электрохимическую адсорбцию и десорбцию во-

зиса (рис. 1, б), что свидетельствует о мезопористой

дорода в процессе регистрации циклической вольт-

природе подготовленных образцов. Изотерма адсорб-

амперограммы.

ции-десорбции для углерода Vulcan XC-72 относится

Рис. 1. Изотермы адсорбции-десорбции азота синтезированных силикатных (а) и углеродных материалов (б).

383

Рис. 2. Распределение пор по диаметру в силикатных (а) и углеродных материалах (б).

к типу II в соответствии с классификацией IUPAC.

ветственно (рис. 2, б). У обоих образцов увеличился

Это говорит о том, что этот материал обладает ма-

объем микропор, которые образовались в результа-

лой пористостью и низкой площадью поверхности

те карбонизации углеродного прекурсора [14]: для

~200 м²·г^-1. Площадь поверхности углеродных ма-

WMC (SiO₂) объем микропор составляет около 9%

териалов WMC (1082 м²·г^-1) и CMK-3 (1279 м²·г^-1)

от общего объема пор, а для образца CMK-3 (SBA-

превосходит площадь поверхности исходных сили-

15) — около 70%.

катных темплатов (SiO₂ и SBA-15 соответственно).

Для образцов CS41 (MCM-41) и CMK-1 (MCM-48)

Однако углеродный материал WMC имеет примерно

общий объем пор (мезо- и микропоры) возрос по

такой же объем пор, как и исходный аморфный SiO₂,

сравнению с исходными силикатными темплатами.

в то время как для CMK-3 (SBA-15) объем пор умень-

При этом объем микропор углеродных материалов

шился почти в 2 раза. Для образцов WMC (SiO₂) и

снизился примерно в 2 раза (в сравнении с силика-

CMK-3 (SBA-15) характерно узкое распределение

тами), что, видимо, связано с частичной закупоркой

пор по размерам со средним размером 5 и 3 нм соот-

микропор углеродным прекурсором.

Таблица 1

Текстурные характеристики синтезированных силикатных, углеродных материалов и катализаторов

Площадь поверхности S_БЭТ,

Объем пор V_P, см³·г^-1

Диаметр пор

Образец

м²·г^-1

общий

микропоры

мезопоры

D_P, нм

SiO₂

360

0.99

9.5

SBA-15

849

0.86

0.11

0.75

5.6

MCM-41

1334

0.83

0.64

0.19

3.4

MCM-48

1561

1.01

0.79

0.22

2.7

Vulcan XC-72

209

1.43

0.05

1.38

—

WMC (SiO₂)

1082

1.02

0.09

0.93

5.1

CMK-3 (SBA-15)

1137

0.50

0.36

0.14

3.4

CS41 (MCM-41)

883

0.46

0.31

0.15

3.8

CMK-1 (MCM-48)

802

0.48

0.31

0.17

3.8

Pt/WMC

725

1.03

0.07

0.96

5.1

Pt/CMK-3

834

0.42

0.23

0.19

3.8

Pt/CS41

618

0.46

0.23

3.8

Pt/CMK-1

532

0.49

0.21

0.27

3.8

384

Мартыненко Е. А. и др.

При нанесении металла значения S_БЭТ для всех

(110), и (200) и соответствуют двумерной гексаго-

образцов снижались на 25-30%. В случае упоря-

нальной структуре.

доченных углеродов CMK-1, CMK-3, CS41 объем

Также наличие упорядоченной пористой струк-

микропор также немного снижался, а объем мезопор

туры у синтезированных материалов подтверждено

соответственно возрастал, что, возможно, связано с

методом просвечивающей электронной микроскопии

условиями термообработки при приготовлении ка-

высокого разрешения. На микрофотографиях (рис. 3)

тализаторов и частичной утратой упорядоченной

видна система пор, что согласуется с ранее опубли-

структуры [15].

кованными данными для этой серии материалов [16,

Наличие упорядоченной структуры у синтези-

17]. В образце Pt/WMC (SiO₂) частицы платины рав-

рованных мезопористых силикатов устанавливали

номерно распределены по поверхности углерода и

методом дифракции рентгеновских лучей (дифрак-

представляют собой мелкие кристаллиты с узким

тограммы не приведены). На дифрактограммах об-

распределением частиц по размерам (рис. 3).

разца MCM-48 наблюдалось наличие трех пиков при

Термическое разложение синтезированных угле-

2θ = 2.5°, 3.1° и 4.9°, что соответствует (211), (220)

родных материалов и Pt-содержащих катализаторов

и (332) кристаллическим граням, которые принад-

исследовали методом совмещенного дифференциаль-

лежат кубической пространственной группе Ia3d

но-термического и термогравиметрического анализа.

[8]. Рентгеновская дифрактограмма MCM-41 по-

На кривых (рис. 4, а) можно выделить две хорошо

казала характерные пики, а именно интенсивный

различимые области потери массы этих материа-

пик (100) и два небольших пика (110) и (200), сви-

лов: в интервале температур 100-120 и 350-620°C.

детельствующие о регулярной структуре MCM-41,

Незначительная потеря массы, наблюдаемая при

которая соответствует пространственной группе p6m.

100-120°С, в основном связана с десорбцией воды с

На дифрактограммах образца SBA-15 наблюдались

поверхности и пор носителя. Основная потеря массы

интенсивный пик 2θ = 0.8° и два небольших пика в

из-за окисления углерода наблюдалась в интервале

диапазоне 1.6°-2°, которые индексируются как (100),

температур 350-620°C (рис. 4, а).

Рис. 3. Изображения образцов синтезированных мезопористых силикатов и нанесенного катализатора Pt/WMC,

полученные методом просвечивающей электронной микроскопии.

385

Рис. 4. Кривые совмещенного дифференциально-термического и термогравиметрического анализа углеродных

материалов (а) и Pt-содержащих катализаторов (б).

Поведение образцов с нанесенным металлом

(рис. 4, б) в условиях термогравиметрического ана-

лиза было примерно одинаковым — незначительная

потеря массы в интервале 120-150°С, что связано с

десорбцией воды, и значительная потеря массы за

счет окисления углерода наблюдалась в интервале

температур 300-550°C. При температуре выше 600°С

никакой дальнейшей потери массы у образцов не

наблюдалось, а металлический остаток составлял

6-8 мас%.

По данным дифференциальной сканирующей ка-

лориметрии (ДСК), в атмосфере воздуха для всех

образцов наблюдались экзотермические реакции, об-

условленные окислением углерода. Для углеродных

материалов пиковые температуры ДСК наблюдаются

Рис. 5. Поляризационные кривые восстановления кис-

при ~500°С, а для платиновых катализаторов — при

лорода на стеклоуглеродном электроде с нанесенным

~300°С. Более низкая температура окисления для

Pt-катализатором в насыщенном кислородом растворе

образцов, содержащих Pt, объясняется мелкодисперс-

0.1 M KOH.

ными частицами Pt, которые катализируют реакцию

окисления [18].

лей на электрохимическую активность платины в

Для оценки влияния структурной морфологии

реакции восстановления кислорода были определе-

синтезированных углеродных материалов-носите- ны линейные вольт-амперные характеристики всех

Таблица 2

Характеристики нанесенных Pt-катализаторов

Электрохимически активная

Начальный

Потенциал

Предельная плотность

Образец

площадь поверхности, м²·г^-1 Pt

потенциал E_onset, В

полуволны E_1/2, В

тока i, мA·см^-2

Pt /Vulcan XC-72

-0.066

-0.118

-0.76

Pt/WMC

-0.040

-0.287

-0.80

Pt/CMK-3

-0.018

-0.291

-0.73

Pt/CS41

-0.178

-0.304

-0.75

Pt/CMK-1

-0.055

-0.112

-0.73

386

Мартыненко Е. А. и др.

образцов. Кривые поляризации для указанной окис-

ки и разную морфологию пор. Среди всех изученных

лительно-восстановительной реакции фиксирова-

в работе катализаторов Pt/CMK-1 проявляет самую

лись в насыщенном кислородом 0.1 М растворе KOH

высокую каталитическую активность для реакции

при температуре 25°С. Значения предельного тока

электровосстановления кислорода благодаря более

для всех образцов примерно одинаковы (табл. 2),

высокой величине электрохимически активной пло-

поэтому начальный потенциал E_onset и потенциал

щади поверхности и высокой связности мезопор.

полуволны E_1/2 являются основными параметрами

Полученные результаты показывают, что большая

для сопоставления каталитических характеристик ма-

площадь поверхности носителя не всегда обеспечи-

териалов (рис. 5). Среди синтезированных образцов

вает лучшую каталитическую активность, морфоло-

самую высокую активность продемонстрировал об-

гия пор углеродных материалов тоже играет важную

разец, нанесенный на CMK-1 (углеродный материал

роль.

на основе MCM-48). Значение E_1/2 для Pt/CMK-1 и

Pt/Vulcan XC-72 составило -0.11 В, а для образцов

Финансирование работы

Pt/CMK-3, Pt/CS41 и Pt/WMC потенциал полуволны

определен как -0.3 В. Таким образом, из синтезиро-

Исследование выполнено при финансовой под-

ванных нами образцов только CMK-1 может срав-

держке Российского фонда фундаментальных

ниться по активности с Pt/Vulcan XC-72, активность

иссследований в рамках научного проекта БРИКС

остальных образцов по сравнению с ним довольно

№ 19-53-80033.

низка. Полученные данные свидетельствуют о том,

что при нанесении одного и того же количества Pt

Конфликт интересов

можно получить высокоактивный электрокатализатор

в случае использования в качестве носителя углерода

Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-

с упорядоченной структурой. Это подтверждается

ресов, требующего раскрытия в данной статье.

высоким значением электрохимически активной пло-

щади поверхности для образца Pt/CMK-1 (табл. 2).

Информации о вкладе авторов

Следует отметить, что образцы на основе CMK-3

(SBA-15) и CS41 (MCM-41), для которых характер-

Е. А. Мартыненко — синтез и изучение физи-

на упорядоченная структура с прямыми каналами,

ко-химических свойств образцов мезопористых

проявили более низкую активность по сравнению с

силикатов, катализаторов, изучение активности

образцом CMK-1 (MCM-48) с извилистыми мезопо-

катализаторов в реакции электровосстановления

рами. Видимо, упорядоченная структура с высокой

кислорода; С. В. Востриков — синтез образцов ме-

связностью мезопор в образце Pt/CMK-1 позволяет

зопористых углеродов, изучение активности катали-

обеспечить более легкий массоперенос и, следова-

заторов в реакции электровосстановления кислорода;

Р. В. Шафигулин — постановка электрохимическо-

тельно, более легкий доступ реагентов к Pt-активным

го эксперимента, обзор публикаций по теме ста-

центрам [5]. Согласно литературным данным, высо-

кая удельная поверхность упорядоченных мезопори-

тьи; А. В. Буланова — интерпретация и обсужде-

стых углеродов позволяет повысить дисперсность на-

ние результатов электрохимического эксперимента;

несенного металла, что положительно сказывается на

А. А. Пимерзин — интерпретация и обсуждение ре-

каталитической активности образцов [19]. При этом

зультатов синтеза и характеризации мезопористых

образцы катализаторов на основе CMK-3 (SBA-15),

материалов, корректирование хода исследований,

CS41 (MCM-41) и WMC (SiO₂), несмотря на высокие

выстраивание логики подачи результатов синтеза и

значения площади поверхности (табл. 2), видимо,

определения физико-химических свойств мезопори-

обладают относительно низкой связностью мезопор,

стых силикатов и углеродных материалов.

что неблагоприятно сказывается на массопереносе и

доступности наночастиц Pt.

Информация об авторах

Мартыненко Евгения Андреевна, к.х.н.,

Выводы

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6327-6571

Синтезированные в работе образцы Pt-катали-

Востриков Сергей Владимирович, к.х.н.,

заторов, нанесенных на мезопористые углероды

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1102-473X

CMK-1, CMK-3, CS41 и WMC, имели одинаковый

Шафигулин Роман Владимирович, к.х.н.,

химический состав, схожие текстурные характеристи-

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9981-1249

387

Буланова Анджела Владимировна, д.х.н., проф.,

[10] Wang H., Liu C.-J. Preparation and characterization

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6243-8444

of SBA-15 supported Pd catalyst for CO oxidation //

Пимерзин Андрей Алексеевич, д.х.н., проф.

Appl. Catal. B. 2011. N 106 (3-4) P. 672-680.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2011.06.034

(04.10.1956-17.07.2020),

[11] Kruk M., Jaroniec M., Ko C., Ryoo R. Characterization

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8988-4652

of the porous structure of SBA-15 supporting

information // Chem. Mater. 2000. N 12. P. 1961-

Список литературы

1968. https://doi.org/10.1021/cm000164e

[12] Wei F. Y., Liu Z. W., Lu J., Liu Z. T. Synthesis of

[1] Viva F. A., Bruno M. M., Franceschini E. A.,

mesoporous MCM-48 using fumed silica and mixed

Thomas Y. R. J., Sanchez G. R., Solorza-Feria O.,

surfactants // Micropor. Mesopor. Mater. 2010. N 131

Corti H. R. Mesoporous carbon as Pt support for PEM

(1-3). P. 224-229.

fuel cell // Int. J. Hydrog. Energy. 2014. N 39. P. 8821-

https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2009.12.027

8826. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.12.027

[13] Taralkar U. S., Kasture M. W., Joshi P. N. Influence

[2] Banham D., Feng F., Fürstenhaupt T., Pei K., Ye S.,

of synthesis conditions on structural properties of

Birss V. Novel mesoporous carbon supports for PEMFC

MCM-48 // J. Phys. Chem. Solids. 2008. N 69.

catalysts // Catalysts. 2015. N 5. P. 1046-1067.

P. 2075-2081.

https://doi.org/10.3390/catal5031046

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2008.03.004

[3] Xu W., Wu Z., Tao S. Recent progress in electrocatalysts

[14] Liu Y., Li Z., Yang X. Performance of mesoporous

with mesoporous structures for application in polymer

silicas (MCM-41 and SBA-15) and carbon (CMK-3)

electrolyte membrane fuel cells // J. Mater. Chem. A.

in the removal of gas-phase naphthalene: Adsorption

2016. N 4. P. 16272-16287.

capacity, rate and regenerability // RSC Adv. 2016.

https://doi.org/10.1039/C6TA05304A

N 6. P. 21193-21203.

[4] Eftekhari A., Fan Z. Ordered mesoporous carbon and

https://doi.org/10.1039/C5RA27289K

its applications for electrochemical energy storage

[15] Calvillo L., Gangeri M., Perathoner S., Centi G.,

and conversion // Mater. Chem. Frontiers. 2017. N 1.

Moliner R., Lázaro M. J. Synthesis and performance

P. 1001-1027. https://doi.org/10.1039/C6QM00298F

of platinum supported on ordered mesoporous carbons

[5] Song S., Liang Y., Li Z., Wang Y., Fu R., Wu D.,

as catalyst for PEM fuel cells: Effect of the surface

Tsiakaras P. Effect of pore morphology of mesoporous

chemistry of the support // Int. J. Hydrogen Energy.

carbons on the electrocatalytic activity of Pt

2011. V. 36. P. 9805-9814.

nanoparticles for fuel cell reactions // Appl. Catal. B.

https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.03.023

2010. N 98. P. 132-137.

[16] Flodström K., Alfredsson V. Influence of the block

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2010.05.021

length of triblock copolymers on the formation of

[6] Zhao D., Huo Q., Fe5ng J., Chmelka B. F., Stucky G. D.

mesoporous silica // Micropor. Mesopor. Mater. 2003.

Nonionic triblock and star diblock copolymer and

N 59. P. 167-176.

oligomeric surfactant syntheses of highly ordered,

https://doi.org/10.1016/S1387-1811(03)00308-1

hydrothermally stable, mesoporous silica structures

[17] Huirache-Acuña R., Nava R., Peza-Ledesma C., Lara-

// J. Am. Chem. Soc. 1998. N 120. P. 6024-6036.

Romero J., Alonso-Núñez G., Pawelec B., Rivera-

https://doi.org/10.1021/ja974025i

Muñoz E. M. SBA-15 Mesoporous silica as catalytic

[7] Schumacher K., Ravikovitch P. I., Du Chesne A.,

support for hydrodesulfurization catalysts review //

Neimark A. V., Unger K. K. Characterization of

Materials. 2013. N 6. P. 4139-4167.

MCM-48 // Langmuir. 2000. N 16. P. 4648-4654.

https://doi.org/10.3390/ma6094139

https://doi.org/10.1021/la991595i

[18] Aly Aboud M. F., Alothman Z. A., Habila M. A.,

[8] Meynen V., Cool P., Vansant E. F. Verified syntheses

Zlotea C., Latroche M., Cuevas F. Hydrogen storage

of mesoporous materials // Micropor. Mesopor. Mater.

in pristine and d10-block metal-anchored activated

2009. N 125. P. 170-223.

carbon made from local wastes // Energies. 2015. N 8.

https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2009.03.046

P. 3578-3590. https://doi.org/10.3390/en8053578

[9] Beck J. S., Vartuli J. C., Roth W. J., Leonowicz M. E.,

[19] Kuppan B., Selvam P. Platinum-supported

Kresge C. T., Schmitt K. D., Chu C. T.-W., Olson D. H.,

mesoporous carbon (Pt/CMK-3) as anodic catalyst

Sheppard E. W., McCullen S. B., Higgins J. B.,

for direct methanol fuel cell applications: The effect of

Schlenker J. L. A new family of mesoporous molecular

preparation and deposition methods // Prog. Nat. Sci.

sieves prepared with liquid crystal templates // J. Am.

2012. N 22. P. 616-623.

Chem. Soc. 1992. N 114. P. 10834-10843.

https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2012.11.005

https://doi.org/10.1007/0-306-47066-7_1