Межведомственная группа российских исследователей представила технологию, которая может радикально удешевить производство так называемого «зеленого» водорода. Ученым удалось создать уникальные катализаторы на основе рутения, которые требуются в тысячекратно меньших объемах по сравнению с традиционной платиной, что открывает путь к массовому использованию экологически чистого топлива.
Водород давно называют топливом будущего: при его сжигании образуется только вода, и он идеально подходит для энергетики, транспорта и химической промышленности. Однако до сих пор широкое внедрение сдерживалось ценой вопроса — ключевые компоненты электролизеров и топливных элементов требуют платины, стоимость которой делает технологию нерентабельной. Прорыв, совершенный учеными из Москвы и Казани, позволяет отказаться от распыления драгоценного металла по наночастицам.
Специалисты из Института Курнакова РАН, Курчатовского института и других научных центров предложили использовать рутений, который также относится к платиновой группе, но в виде моноатомных структур.
Суть разработки в том, что катализатор не наносится на поверхность электродов толстым слоем, а формирует на углеродных материалах устойчивые монослои — по сути, одноатомное покрытие. Это снижает потребность в редком металле буквально на порядки, сохраняя при этом высокую эффективность выделения водорода из воды и водных растворов.
Особенность нового подхода заключается в постсинтетической функционализации хлорсодержащих комплексов рутения. Химики сначала получили реакционноспособные производные, а затем «пришили» их к поверхности углеродных носителей. В отличие от традиционного нанесения платиновой пыли, такой метод обеспечивает идеальное распределение активных центров и предотвращает потерю драгоценного материала в процессе работы установки.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки в рамках программы Научного центра мирового уровня по редкометалльному сырью. Авторы разработки уверены, что их открытие позволит создать новое поколение генераторов высокочистого водорода, которые будут компактнее, дешевле и доступнее для промышленности.
Результаты исследований уже опубликованы в авторитетном международном журнале Dalton Transactions, подтверждая мировой уровень российской научной школы.
Напомним, что ученые нашли ДНК потомков Чингисхана в захоронениях в Казахстане. Корейские ученые выяснили, что отказ от сигарет резко повышает риск Паркинсона, но при этом продлевает жизнь.
________________
Подпишитесь на наш канал, ставьте лайки и оставляйте свои комментарии, этим вы поможете донести важную информацию до большего количества людей. А кнопка «Поддержать» — это способ сказать нам «спасибо».