Прорыв в производстве зеленого водорода: новый катализатор от японских ученых

Исследователи из Института передовых материалов Университета Тохоку (WPI-AIMR) разработали революционный катализатор для получения водорода из воды. Научная работа, опубликованная в престижном журнале Angewandte Chemie International Edition, представляет инновационный материал Ru3Zn0.85W0.15Ox (RZW).
Прорыв в производстве зеленого водорода: новый катализатор от японских ученых
Изображение носит иллюстративный характер

Команда ученых под руководством доцента Хао Ли создала катализатор, значительно улучшающий реакцию выделения кислорода (OER) в кислотных условиях. Это достижение открывает новые перспективы для эффективного производства экологически чистого водорода путем расщепления воды.

Уникальность разработанного катализатора заключается в его составе, включающем рутений (Ru), цинк (Zn) и вольфрам (W). Цинк выступает в роли жертвенного компонента, в то время как вольфрам действует как электроноакцепторный элемент, что обеспечивает оптимальную работу системы.

Механизм действия катализатора основан на сложном процессе, начинающемся с растворения цинка и высвобождения электронов. Затем происходит захват электронов вольфрамовыми частицами и их накопление на участках рутения. Стабильность системы обеспечивается размещением атомов вольфрама на мостиковых позициях, что сохраняет активную конфигурацию рутения.

Исследователи использовали широкий спектр передовых аналитических методов для изучения свойств катализатора. Среди них рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения, фурье-преобразование протяженной тонкой структуры рентгеновского поглощения и теоретические расчеты методом функционала плотности.

Работа проводилась на базе Цифровой каталитической платформы (DigCat), что позволило провести всестороннее исследование материала. Результаты показали высокую каталитическую активность и стабильность нового соединения в условиях промышленного применения.

Следующим этапом исследований станет тестирование RZW катализатора в полноценных электролизных системах и оценка его эффективности в реальных условиях. Особое внимание будет уделено масштабированию технологий производства водорода с использованием нового катализатора.

Разработка представляет собой значительный шаг вперед в решении проблем высокой каталитической активности и долговечности материалов для получения водорода. Это открытие может существенно повлиять на развитие возобновляемой энергетики и сделать производство зеленого водорода более доступным.


Новое на сайте

19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного 19973Почему ИИ-инфраструктура стала новой целью хакеров быстрее, чем ждали все?
Ссылка