Однако эта реакция требует использования дорогостоящих катализаторов, что чрезмерно увеличивает стоимость «зелёного» водорода. Возможным решением является использование никель-железных (Ni-Fe) катализаторов на аноде. Но такие катализаторы имеют тенденцию к коррозии и выходу из строя из-за выделяемого на аноде кислорода.
Чтобы решить эту проблему, группа исследователей под руководством профессора Джейюнг Ли из Института науки и технологий Кванджу, Корея, создала защитный слой для Ni-Fe-катализаторов, который может увеличить их срок службы и производительность.
Мы разработали катализатор на основе Ni-Fe с защитным слоем из тетрафенилпорфирина (TPP). Слой TPP смог свести к минимуму растворение железа во время реакции выделения кислорода и, таким образом, увеличить срок службы и производительность катализатора
— Джейюнг Ли, профессор, Институт науки и технологий Кванджу.
Исследовательская группа обнаружила, что слой TPP способен защищать Ni-Fe-катализатор, создавая неполярную область вокруг катализатора, что значительно замедляет и уменьшает растворение нестабильных атомов железа в катализаторе. К тому же защитный слой TPP увеличивает повторное осаждение атомов Fe обратно на катализатор. Эти два эффекта в сочетании увеличивают срок службы Ni-Fe-катализатора. Исследователи обнаружили, что Ni-Fe-катализатор, защищённый TPP, способен поддерживать высокую выработку водорода в течение длительного времени.
Профессор Ли добавил, что такой способ расщепление воды предлагает решение для целей Парижского соглашения по климату — достигнуть углеродной нейтральности к 2050 году. При электролизе воды для производства водорода не выделяется углекислый газ. Но цена производства водорода с использованием электролиза воды всё ещё слишком высока. Технология Ni-Fe-катализаторов может снизить затраты за счёт использования недорогих материалов с защитным слоем.
