1650 молекул водорода за час
Рупек
Новосибирские ученые предложили новый эффективный метод синтеза высокоактивного фотокатализатора для получения водорода под действием солнечного света. Разработанные материалы представляют собой пористые «губки» из графитоподобного нитрида углерода с наночастицами платины.

Источник фото — Rupec.ru

Система показала одно из самых высоких значений фотокаталитической активности среди всех известных аналогов при малом содержании благородного металла, говорится в сообщении Российского научного фонда.

«Большие надежды мы возлагаем на солнечную энергетику, а в качестве топлива можно использовать водород. Этот экологически чистый газ обладает высокой плотностью энергии, превышающей таковую для дизеля в 6 раз, а для бензина — в 12. В рамках нашего проекта мы разрабатываем подход, который объединяет два этих перспективных направления, а именно способ фотокаталитического получения водорода из воды под действием видимого света», — рассказал руководитель проекта доктор химических наук, профессор РАН, ведущий научный сотрудник Института катализа имени Г.К. Борескова СО РАН Екатерина Козлова.

Ранее не было достаточно эффективного и одновременно стабильного фотокатализатора. Сотрудники Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН вместе с коллегами из Института неорганической химии имени А. В. Николаева СО РАН нашли решение этой проблемы.

Метод оказался достаточно простым. Пористую основу из нитрида углерода ученые изготовили путем термического разложения цианурата меламина — широко применяемого в химической промышленности комплекса, в котором две органические кислоты соединены водородными связями. Такой материал сам по себе является катализатором, все дело в его полупроводниковых свойствах. Под действием света в нем формируются электрон-дырочные пары, вступающие в химические превращения с адсорбированными на поверхности материала молекулами. Однако полупроводник будет гораздо лучше работать, если на него нанести сокатализатор, например платину, как сделали химики в данной работе.

Подход позволил получить систему с самым высоким показателем «частоты оборотов» выработки водорода среди всех известных на данный момент фотокатализаторов — 1650 молекул газа, генерируемых единственным атомом платины за час.

Это можно объяснить благоприятным сочетанием сразу нескольких факторов: большой удельной площади поверхности вместе с равномерным распределением наночастиц металла и развитой системой пор. Кроме того, катализатор оказался достаточно стабильным, и после проведения реакции его кристаллическая структура и химический состав практически не изменились. Это обусловлено особенностями расположения платины в пористой основе: наночастицы металла самопроизвольно адсорбировались вокруг дефектов и на краях слоев нитрида углерода. В результате химическая реакция происходила именно в этих участках.

«Мы также собрали демонстрационную фотокаталитическую установку, для которой нам еще предстоит подобрать оптимальный состав реакционной смеси. Полученные результаты послужат научной основой при создании прототипов устройств для получения водорода под действием солнечного света. Фактически разрабатываемый подход может рассматриваться в будущем как основа для развития солнечной водородной энергетики», — цитируются в сообщении слова Е.Козловой.

Поделиться:

Facebook
Telegram
Email
Twitter
VK
OK
Reddit

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Параллелепипед из древесных отходов: разработка для генерации на биомассе

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) проанализировали, как форма частиц древесной биомассы – куб, пластина и параллелепипед – влияют на процесс из воспламенения и горения. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Renewable Energy.

далее ...

Российские ученые усовершенствовали процесс образования газогидратов

Ученые Казанского федерального университета (КФУ) разработали реагент на основе сульфированного касторового масла, который можно использовать для образования гидратов – кристаллических веществ, напоминающих лед и состоящих из молекул газа и воды. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Fuel.

далее ...

Гидроэнергетика будет составлять основу энергобаланса Латинской Америки до 2030 года

Гидроэнергетика будет составлять основу энергобаланса Латинской Америки до 2030 года, заявил профессор инженерного факультета Института электротехники Университета Республики Уругвай, экс-президент UTE Гонсало Касаравижжа на первой конференции из цикла Regional to Global, проходящей в уругвайском городе Пунта-дель-Эсте.

далее ...

Архивы


Май 2022
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031