С 2020 года группа исследователей в Институте молекулярных наук Вант-Хоффа при Университете штата Калифорния работает над использованием борогидридных солей щелочных металлов в качестве будущих носителей водорода. Эти твердые соли могут безопасно храниться на воздухе в условиях окружающей среды и выделяют газообразный водород только при взаимодействии с водой. Однако контролировать выделение водорода и предотвращать неконтролируемые реакции сложно. Одно из решений стабилизировать контролировать выделение водорода с помощью катализатора.
Найти потенциальные катализаторы легко, но заставить их работать достаточно долго, не так-то просто. Сочетание высокого рН реакции и непрерывного выделения пузырьков водорода разрушает традиционные катализаторы в течение нескольких дней. Команде удалось разработать высокоактивные и селективные кобальтсодержащие частицы катализатора. Однако высокая активность приводит к большим объемам водорода, который быстро разрушает частицы. Команда решила попытаться инкапсулировать частицы кобальта в хитозановые сферы.
Хитозан — это природный полимер, который может быть получен из хитина, основного компонента экзоскелета насекомых и панцирей ракообразных. Это биоразлагаемый материал, который широко доступен и производится в основном из отходов панцирей креветок и крабов.
Сфер размером в несколько миллиметров, наполненных 7% кобальта, было достаточно для получения 40 мл водорода в минуту в реакторе непрерывного действия в течение двух дней, что демонстрирует реальный потенциал этого нового катализатора.
Водород это энергоноситель будущего и разработка устройств быстрого получения водорода является одной из важнейших задач на сегодняшний день.