![]() |
Буквально на днях мы сообщили о том, что исследователи нашли способ сократить количество платины в катализаторах топливных элементов, а сегодня стало известно, что американские исследователи открыли новый эффективный катализатор совсем без платины. Дешевый аналог, который разработали ученые из Калифорнийского университета в Беркли, способен вырабатывать водородное топливо из воды с эффективностью платины, которая пока является самым эффективным, но и самым дорогим катализатором реакции расщепления воды. Катализатор состоит из листов карбида нанометровой толщины. Изготовлен он с помощью процесса самосборки, основанного на совершенно неожиданном ингредиенте — желатине.
Результаты опубликованы в издании Advanced Materials. Как получают водородЧтобы разделить воду на кислород и водород, достаточно пропустить через нее электрический заряд, способный разорвать связи между атомами молекулы воды. Полученный водород используется в топливных элементах, а также в устройствах для хранения возобновляемой энергии, такой как солнечная и ветряная. Однако просто взять и воткнуть в стакан с водой электрод — крайне неэффективный способ. На протяжении вот уже 20 лет ученые ищут катализаторы, способные ускорить эту реакцию, чтобы она была практичной и пригодной для масштабирования.
В процессе создания нового катализатора ученые смешали желатин с ионами металлов — молибдена, вольфрама и кобальта — и с водой, а затем дали смеси высохнуть.
Нагрев смеси до 600 градусов по Цельсию запускает реакцию металлических ионов с атомами углерода в желатине, в результате чего образуются большие тонкие листы нанометрового металлического карбида, а излишки желатина сгорают. Ученые испытали эффективность новых катализаторов, поместив их в воду и пропустив через них электрический ток. Лучше всех сработал слой карбида молибдена, чуть менее эффективным был карбид вольфрама, и хуже всех проявил себя карбид кобальта. Зато если к ионам молибдена в начале реакции добавляли немного кобальта, итоговая эффективность возрастала.
Одна из причин успешности катализатора — его двухмерная форма, поскольку воде для реакции прежде всего требуется большая площадь поверхности, а не объем. Рецепт получения нового катализатора довольно прост, и ничто не помешает масштабировать его производство.
15.12.2018 |
Энергия
![]() | |
Joule: Ученые успешно испытали тандем перовскита и кремния в солнечных батареях | |
Несмотря на то, что традиционные сол... |
![]() | |
Ученые разработали электролизное устройство для превращения CO2 в пропан | |
В недавно опубликованной в журнале Nature... |
![]() | |
E&ES: Новый электролит предотвращает возгорание и тепловой выброс в аккумуляторах | |
Йонг-Джин Ким и Джайеон Бэк из&... |
![]() | |
Исследователи разработали метод охлаждения водородной плазмы в термоядерных реакторах | |
Возможно, люди никогда не смогут приручит... |
![]() | |
Ученые нашли способ очистки воды с помощью солнечной энергии | |
Использование электрохимии для разделения... |
![]() | |
Батареи на основе алюминия могут стать прорывом в развитии электромобилей | |
Хорошая батарея должна обладать двумя качества... |
![]() | |
Появилась теоретическая возможность отказа от лития в пользу натрия в батареях | |
Литий становится новым золотом: стремительное ... |
![]() | |
Американские ученые снова пообещали изготовить солнечные батареи нового поколения | |
Перовскиты, семейство материалов с уникал... |
![]() | |
Алюминий улучшает материалы-накопители на основе магния для хранения водорода | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | |
В России исследуют влияние формы древесины на процесс горения | |
Исследование ученых ТПУ позволит улучшить... |
![]() | |
Никель поможет отказаться от токсичного кобальта в батарейках | |
Поскольку литий-ионные батареи используются бу... |
![]() | |
Перовскит обрел свое место под солнцем | |
Перовскитные солнечные элементы привлекают бол... |
![]() | |
Сходили по-маленькому: ученые разработали батарейки для микроустройств | |
Попытки изготовить микробатарейки с харак... |
![]() | |
В заброшенных шахтах нашли энергию на триллионы долларов | |
Новая технология под названием Подземное ... |
![]() | |
Температурные колебания преобразовали в чистую энергию с помощью наночастиц | |
Пироэлектрический катализ или пирокатализ... |
![]() | |
Чистого с листа. Учёные представили технологию производства чистого топлива из искусственных листьев | |
Фотосинтез назвали фотосинтезом в 1877 го... |
![]() | |
На черном свет клином не сошелся | |
Удел солнечных панелей — лежать на&... |
![]() | |
В Якутии нашли потенциальную основу сверхъемких аккумуляторов | |
Группа ученых из Кольского научного центр... |
![]() | |
Российские химики продвинулись в изготовлении органических батарей | |
Ученые Санкт-Петербургского государственного у... |
![]() | |
Аспирант Московского Политеха разработал энергосберегающий прототип приточной вентиляции для охлаждаемых... | |
На факультете химической технологии и био... |
![]() | |
В СПбГУ создадут лабораторию по разработке энергоэффективных и безопасных аккумуляторов | |
14 апреля Санкт-Петербургский государственный ... |
![]() | |
Сорок цифровых подстанций России оснастят оборудованием от резидента ОЭЗ «Технополис Москва» | |
Инновационные оптические трансформаторы от&nbs... |
![]() | |
ТПУ участвует в разработке российского комплекса для вывода из эксплуатации установок обогащения урана | |
Инженеры Томского политехнического университет... |
![]() | |
В России разработали недорогую технологию очистки нефти от серы | |
Технология с использованием электромагнит... |
![]() | |
«Блэкауты» чаще всего происходят из-за ошибок в работе автоматики | |
Накануне сразу три страны — Ка... |
![]() | |
Химики и дизайнеры СПбГУ совместно создали обложку для статьи в престижном научном журнале | |
Ученые Санкт-Петербургского государственного у... |
![]() | |
Роботы ближайшего будущего обойдутся без батарей | |
Если мы упоминаем автономные источники эн... |
![]() | |
Дни дорогостоящих платиновых катализаторов сочтены | |
Буквально на днях мы сообщили о ... |
![]() | |
Содержание платины в катализаторе сократят в 4 раза без снижения эффективности | |
Американские ученые нашли новый катализатор, к... |
![]() | |
Проблема хранения энергии будет решена | |
Инженеры из Массачусетского технологическ... |