Химики разработали композитный материал, состоящий из углеродной нанопроволоки, легированной рутением и азотом, который превосходит платину по эффективности электролиза щелочной воды и не уступает по показателям в кислой среде.
Электрохимическое расщепление воды является ключевым этапом при производстве водорода, как одного из вариантов экологического топлива. Большая часть усилий по сокращению издержек и повышению эффективности данного процесса направлена на поиск альтернатив дорогих платиновых катализаторов. Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крузе добились успехов в создании нанокомпозитных материалов, которые не уступают драгоценному металлу.
Они обнаружили, что рутений обладает высокой активностью при производстве водорода из воды и изучила его свойства в атомном масштабе. Это позволило ученым спроектировать и создать катализатор, состоящий из углеродных нанопроводов с атомами рутения, связанных с азотом для образования активных центров в углеродной матрице. Исследователи также обнаружили, что доминирующими точками активности были отдельные атомы, а ненаночастицы рутения.
На снимке нанопроволока покрытая рутением.
Химики уже подали заявку на получение патента и планируют начать производство пробных образцов для промышленных нужд. В дальнейшем они будут стремиться увеличить количество активных зон нанокомпозита и начнут изучать другие альтернативные материалы.
Ранее мы также сообщали о том, что исследователи из Беркли разработали простой способизготовления тонких листов карбидов недорогих металлов, которые можно использовать для эффективного расщепления воды.