Учёные создали катализатор для получения водорода, работающий более 2200 часов

1 час назад 1

Ученые Университета Цинхуа в Китае разработали катализатор для получения водорода из воды, который в лабораторных условиях сохранял стабильность более 2200 часов, или почти 92 суток. Новый материал объединяет никель и молибдат никеля на уровне меньше одного нанометра. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications.

Учёные создали катализатор для получения водорода, работающий более 2200 часов

Разработка предназначена для электролиза — процесса, при котором электрический ток используется для разделения воды на водород и кислород. Эффективность этой технологии во многом зависит от свойств катализаторов, ускоряющих необходимые химические реакции.

Китайские специалисты предложили создать материал из чередующихся сверхтонких участков металлического никеля и молибдата никеля. Для этого они использовали органические молекулы, способные восстанавливать часть ионов никеля до металлического состояния непосредственно внутри исходной структуры.

В результате образовались многочисленные границы между двумя компонентами. Лабораторные эксперименты и теоретические расчеты показали, что такие границы изменяют локальное распределение электронов и облегчают процессы, необходимые для выделения водорода.

Полученный катализатор испытали в электролизере с анионообменной мембраной. При температуре 80 градусов установка обеспечила плотность тока 2 ампера на квадратный сантиметр при напряжении 1,62 вольта.

Отдельно исследователи проверили долговечность материала. При температуре 25 градусов катализатор продемонстрировал стабильную работу в течение более 2200 часов. Таким образом, показатели производительности при 80 градусах и продолжительности работы при 25 градусах были получены в разных условиях испытаний.

По мнению авторов, результаты показывают перспективность управления структурой катализаторов на субнанометровом уровне для совершенствования технологий производства водорода.

Однако пока речь идет исключительно о лабораторных испытаниях. Исследование не устанавливает стоимость массового изготовления нового материала, срок службы промышленного оборудования или экономическую эффективность его применения.