Один и тот же катализатор может выполнять свою работу в разных местах — в зависимости от того, вырабатывает устройство электричество или производит водород. Именно такое неожиданное поведение учёные обнаружили у наночастиц серебра.
Исследование касается твёрдооксидных ячеек — устройств, в которых ионы кислорода перемещаются через твёрдый материал. Такие системы способны работать в двух направлениях: вырабатывать электричество или использовать его для расщепления воды и получения водорода.
Одна из ключевых проблем подобных устройств — скорость реакций кислорода на воздушном электроде. Известно, что металлические наночастицы могут значительно ускорять эти процессы, но до сих пор оставалось неясно, где именно происходит основная реакция: на поверхности самого катализатора или на границе между ним и электродом.
Чтобы разобраться в этом, исследователи создали упрощённый модельный электрод с точно контролируемой структурой. Наночастицы одинакового размера размещались на нём в упорядоченном виде, благодаря чему можно было отдельно оценивать влияние их поверхности и границ соприкосновения с электродом.