Ученые разложили воду на кислород и водород с помощью света и наночастиц

Технология потенциально способна привести к созданию чистого и возобновимого источника энергии.

Ученые из университета Хьюстона нашли катализатор, который способен быстро получать из воды водород с помощью солнечного света.

Исследование, опубликованное в издании Nature Nanotechnology, включало использование наночастиц оксида кобальта для расщепления воды на водород и кислород.

Доцент Джиминь Бао сообщил, что в ходе исследования был открыт новый фотокатализатор, а также продемонстрирован потенциал нанотехнологий в разработке свойств материала, но в этой области еще многое предстоит сделать.

По словам Бао, фотокаталитические эксперименты по расщеплению воды проводятся с 1970-х, однако лишь сейчас впервые использовался оксид кобальта и нейтральная вода в видимом свете с высокой конверсионной энергетической эффективностью без дополнительных катализаторов или химикатов.

Ученые приготовили наночастицы двумя способами, с помощью абляции фемтосекундным лазером и посредством механического размола на шаровой мельнице. Несмотря на совершенно отличные методы, оба они, по словам Бао, показали себя одинаково хорошо.

Источники света применялись также различные, от лазера до белого света, моделирующего солнечный спектр.

Как только наночастицы добавлены в воду, и их начинают облучать солнечным светом, вода незамедлительно начинает разделяться на кислород и водород, причем водорода получается вдвое больше, чем кислорода, совсем как соотношение атомов в молекуле воды.

Эксперимент раскрывает потенциал источника возобновимого топлива, но конверсионная эффективность, равная 5%, пока слишком мала для того, чтобы процесс стал коммерчески жизнеспособным. Бао предполагает, что преодоления порога 10%-ной эффективности будет достаточно.

Также предстоит решить ряд других проблем, включая сокращение затрат и расширение срока годности наночастиц оксида кобальта, которые деактивируются примерно после часовой реакции.

«Пока они слишком быстро приходят в негодность», заключил Бао.

16.12.2013