Недрагоценный водород. Ученые создали катализатор будущего
В последнее время водород все чаще рассматривается в качестве энергоносителя, так как он имеет ряд преимуществ по сравнению с ископаемыми топливами. Атомы водорода являются самыми распространенными во Вселенной, и их получение можно отнести к возобновляемым источникам энергии. К тому же побочным продуктом горения этого газа является экологически чистый продукт – вода, объяснили специалисты Томского политехнического университета (ТПУ).
Однако получение этого простого вещества в промышленности является процессом затратным и достаточно опасным, уточнили эксперты.
Генерация водорода с минимальными затратами в промышленных масштабах осуществляется с использованием электролиза – расщепления молекул воды при прохождении через нее электрического тока. Однако в этом процессе требуется катализатор – вещество, которое снижает затраты на электроэнергию. Наибольшую каталитическую активность при электролизе воды показывают дорогостоящие металлы платиновой группы.
В качестве альтернативы существующим драгоценным катализаторам ученые ТПУ и Цзилиньского университета (Китай) разработали простой в получении катализатор электролиза воды на основе карбида молибдена, который, по их словам, превосходит по стойкости существующие аналоги в семь раз.
Она добавила, что получение нового катализатора проводится безвакуумным электродуговым методом, который применяется для получения сверхтвердых материалов в производстве абразивов, полирующих материалов и износостойких покрытий. В отличие от других способов получения карбидов различных элементов, этот не требует громоздкого оборудования и изоляции реакционной среды, синтез происходит на открытом воздухе.
"Активность катализатора в реакции выделения водорода оценивается по величине перенапряжения. У эталонного катализатора на основе платины эта величина составляет –31 мВ, чем ближе перенапряжение к этому значению, тем лучше. У большинства существующих аналогов, которые сложно и дорого производить, эта характеристика находится в среднем диапазоне –200-250 мВ. Перенапряжение нашего катализатора на уровне –148 мВ, при этом он выгодно отличается в плане простоты синтеза", – подчеркнула Васильева.
В будущем специалисты планируют улучшить характеристики нового катализатора и продолжить поиск более эффективных составов.
Томский политехнический университет – участник программы "Приоритет-2030" российского национального проекта "Наука и университеты".
Скачать книгу «Недрагоценный водород. Ученые создали катализатор будущего» fb2
Похожее на то, что вы просмотрели
