поиск |
Новости химической науки > Один катализатор для получения и водорода, и кислорода30.6.2015 Исследователи из Швейцарии продемонстрировали, что никелевый катализатор, способствующий выделению водорода, также может стабилизировать выделение водорода при низком значении перенапряжения в щелочном растворе. Такая удивительная бифункциональность может обеспечить дешевое получение экологически безопасного топлива для нужд энергетики будущего.
При электро- или фотохимическом расщеплении воды образуются водород и кислород, процессы разложения воды могут служить для получения возобновляемой энергии, однако, как правило, выделение кислорода ускоряет один катализатор, а выделение водорода – другой. Необходимость использования двух катализаторов является существенной проблемой для упрощения процесса – поскольку каждому катализатору требуется свой собственный подход к оптимизации, их интеграцию в единое устройство не всегда просто обеспечить. Катализаторы, способные ускорять процесс выделения обоих газов, конечно, существуют, однако такие «двуликие» катализаторы встречаются очень редко. В новой работе Силе Ху (Xile Hu) с соавторами из Швейцарского Федерального Технологического Института продемонстрировал, что фосфид никеля является эффективным катализатором, обеспечивающим и выделение кислорода, и образование водорода.
Активность катализатора приписывается его структуре ядро/оболочка. (Рисунок из Energy Environ. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5ee01155h)
Нанеся наночастицы фосфида никеля на углеродный электрод, исследователи наблюдали активное выделение кислорода, обеспечивающее плотность тока 10мА/см2 при перенапряжении всего в 0,29 Вольт в растворе гидроксида калия. Эти результаты лучше, чем у многих экспериментальных материалов, проявляющих каталитическую активность, а также находящего коммерческое применение оксида иридия. В условиях осуществления реакции новый материал принимает структуру «ядро-оболочка», в которой внутреннее ядро из фосфида цинка оказывается обернутым в слой активного оксида никеля. Ху предполагает, что фосфид никеля выполняет роль электропроводной основы, позволяющей электронам достигнуть оболочки и увеличивающей каталитическую активность.
Для демонстрации бифункциональности исследователи соорудили щелочной электролизёр, используя фосфид никеля для выделения и водорода, и кислорода. В таком электролизёре удалось достичь расщепления воды при плотности тока 10мА/см2 и потенциале 1.63 Вольт. Ху надеется, что результаты его исследования привлекут внимание специалистов по расщеплению воды.
Чарльз Дисмьюкс (Charles Dismukes), эксперт по расщеплению воды, также видит много потенциальных возможностей в новой работе. Он подчеркивает, что простота синтеза и свойства бифункционального катализатора весьма многообещающи для применения в технологии воды. Его коллега, Андерс Ларсен (Anders Laursen), соглашается, подчеркивая, что фосфиды переходных металлов в последние два десятка лет привлекли существенное внимание благодаря высокой электрохимической активности в катализе образования водорода. Он добавляет, что такие катализаторы в комбинации с соответствующим полупроводником могут позволить осуществить дешевую выработку топлива будущего.
Источник Energy Environ. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5ee01155h метки статьи: #водородная энергетика, #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #химическая технология Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Один катализатор для получения и водорода, и кислорода" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году Подписка на новости
Новости компаний
07.08.24
|
Самарская область
Все новости
Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии Подписка на новости
|