Ученые из Института физиологии растений имени Тимирязева вместе с коллегами из Саудовской Аравии и Китая разработали катализатор, который в полтора раза снижает затраты энергии на электролиз воды при производстве водорода и при этом не содержит дорогостоящих компонентов.
Специалисты пропитали раствором хлорида хрома (CrCl3) «медную пену» — структуру из меди с большим количеством пор и каналов. После пропитки «пену» выдержали в бескислородной среде 12 часов при 180 градусах, затем 3–4 часа при 500 градусах. Полученную пластину погрузили в раствор сульфида натрия (Na2S) и оправили на обжиг при 90 градусах.
Новый катализатор показал эффективность, сравнимую с платиновым: не менее 15 реакций в секунду. Благодаря пористой структуре он обладает большой площадью поверхности и поэтому может охватывать больше молекул воды и ионов водорода. Сера помогла упрочить связи, образующиеся между ним и ионом водорода, и улучшила способность материала проводить электрический ток. Испытания показали, что в течение 35 часов непрерывной работы катализатор не теряет в эффективности.
По подсчетам ученых, катализатор позволит снизить затраты на электричество для выделения водорода из воды в 1,5 раза. В его составе нет дорогостоящих компонентов, при этом пока его изготовление более затратно, чем распространенного платинового. Ученые надеются, что в перспективе новый катализатор станет популярным за счет использования простых компонентов.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».