Кобальт и вольфрам: ключ к более дешевому и чистому водороду

Экология потребления. Наука и техника: Исследователи из Испании разработали новый катализатор, который снижает стоимость производства электролитного водорода.

Электролиз, разделение молекулы воды электричеством – это самый чистый способ получения водорода, как чистого и возобновляемого топлива. Исследователи из ICIQ и URV во главе с профессором Хосе Рамоном Галаном- Маскаросом разработали новый катализатор, который снижает стоимость производства электролитического водорода. Катализаторы уменьшают количество электроэнергии, необходимой для разрушения химических связей, ускоряют реакцию и минимизируют потери энергии.

«Обычно, водород добывается дешевым способом, называемый «паровой риформинг». Но это не чистый водород, так как в процессе используется природный газ и производится углекислый газ и другие загрязняющие вещества», - объясняет Галан-Маскарос. «Разрушение молекулы воды чище, но это непросто. Нам нужно разработать новые дешевые, эффективные катализаторы, которые позволят нам получить водород по конкурентоспособной цене», - говорит он. На сегодняшний день лучшие катализаторы основаны на оксидах иридия, но иридий - очень дорогой и дефицитный драгоценный металл.

Химики из ICIQ и URV обнаружили соединение из кобальта и вольфрама, обычно называемое полиоксометаллатом, которое может катализировать расщепление воды лучше, чем иридий. «Полиоксометалаты представляют собой нанометрические молекулярные оксиды, которые объединяют большую активность оксидов и универсальность молекул», - объясняет Марта Бласко-Ахикарт, постдокторский исследователь ICIQ и первый автор статьи Nature Chemistry. «Наши полиоксометаллаты намного дешевле, чем иридий, и позволяют нам работать в кислых средах, что является оптимальной средой для производства кислорода и недостатком для катализаторов, которые обычно потребляются кислотой», - поясняет Бласко-Ахикарт.

Хоакин Сориано, соавтор статьи и в настоящее время исследователь в Тринити-колледже в Дублине, объясняет, что «наши катализаторы работают особенно хорошо, когда мы работаем с низким напряжением. Это может показаться проблемой», - объясняет он, «но это скорее преимущество, так как это экономит электроэнергию и вскоре позволит нам получить энергию, необходимую для разделения воды из возобновляемых источников, например солнечных батарей». Более того, исследователи представляют в своей работе дополнительное открытие. Поддерживая катализаторы в частично гидрофобно-водоотталкивающем материале, эффективность процесса улучшается. Это создает «водонепроницаемый» реактор, где электролиз ускоряется быстрее, а также увеличивает срок работы катализаторов.

Новая методология не только улучшает производительность новых полиоксометаллатов кобальт-вольфрама, но также имеет множество различных каталитических систем. В настоящее время исследователи изучают новые способы использования своего нового открытия, разрабатывая новые гидрофобные леса для дальнейшего повышения эффективности разделения воды, что является фундаментальным шагом на пути эволюции искусственного фотосинтеза. опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet