
Корейские химики разработали катализаторы для получения доступного водорода
«Зелёный» водород — это водородное топливо, которое производится с использованием экологически чистых методов. Электролиз воды является одним из основных методов получения такого топлива. Для расщепления воды с получением водорода и кислорода используют электричество, вырабатываемое за счёт солнечных батарей или энергии ветра.
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.
— 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.
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.
- Дмитрий Ладыгин
- onlinelibrary.wiley.com; phys.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Прогноз-2025: Кто первым нажмет красную кнопку в Третьей мировой?
Эксперты говорят: ядерная война может начаться гораздо быстрее и внезапнее, чем считалось до этого....

Ученые поражены: у растений есть секретный второй набор корней глубоко под землей
Это не только сенсация в ботанике, это вообще переворот в науке....

Найдено идеальное место для жизни на Марсе
По словам ученых, оно похоже… на нашу Сибирь....

Тайна разгадана: стало известно, почему большинство кошек предпочитают спать строго на одном боку
Оказалось, что это древний защитный механизм, которому миллионы лет....

Уникальная находка в Нидерландах: археологи обнаружили римский лагерь далеко за пределами Империи
Как лидар и искусственный интеллект нашли объект-«невидимку» II века....

Эксперты обнаружили существ, переживших прямой удар астероида, который уничтожил динозавров
Почему конец света — это вовсе не повод, чтобы вымирать?...

Ученые хотят создать хранилище микробов, чтобы те… не вымерли
Звучит кошмарно, но на самом деле от этого зависит судьба всего человечества....