Ученые Санкт-Петербургского физико-технического института имени А. Ф. Иоффе нашли более дешевую замену катализаторам на основе платины и палладия, которые сегодня используют для получения водородного топлива. Выяснилось, что иттрий (Y) и церий (Ce) справятся не хуже, если собрать для них правильную «аптечку».
Один из наиболее перспективных способов получать водород — водяной и паровой риформинг углеводородов, которые растворяют в воде и нагревают в присутствии катализатора. Плюсы метода — большой выход водорода и возможность получить другие ценные продукты. Минус — для реакции нужны дорогие и редкие металлы.
Петербуржские исследователи комбинировали пары из «обычного» и редкоземельного металлов: первый выступал в роли носителя катализатора, второй стал действующим веществом, ускоряющим реакцию. В опытах к железу (Fe) либо никелю (Ni) добавляли редкоземельные иттрий или церий. Измельченные металлы смешивали и заливали органическим веществом, используемым в фармацевтике: глицином, уротропином или мочевиной. После нагрева смеси ученые получили пористую массу с большой площадью поверхности — это область взаимодействия действующего вещества с реагентами: чем она больше, тем быстрее идет реакция.
Пористую смесь металлов протестировали на глицерине — он превратился в водород и легкие углеводороды (этан и пропан), а также на углекислом газе, который стал синтез-газом. Авторы разработки продолжают экспериментировать с другими металлами и органическими веществами, чтобы приблизиться к наиболее эффективным и универсальным катализаторам.