Сегодня 08 февраля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали катализатор для получения водорода из аммиака, который «нарушил» законы физики

Учёные из Великобритании столкнулись с загадочным явлением: предложенный ими катализатор для получения водорода из аммиака повёл себя необъяснимым образом. Обычно катализаторы снижают свою активность в процессе работы, но новый, напротив, становился всё эффективнее. Это заставило исследователей изучить атомарную структуру вещества, которая, по всем признакам, нарушала законы физики.

 Источник изображения: University of Nottingham

Источник изображения: University of Nottingham

Аммиак считается одним из наиболее энергоёмких носителей. Однако для его непосредственного использования необходимо разложить его на водород (H₂) и азот (N₂). Реакция протекает наиболее эффективно в присутствии катализатора, например рутения (Ru), который является редкоземельным элементом. Исследователи с химического факультета Ноттингемского университета, в сотрудничестве с Бирмингемским университетом и Кардиффским университетом, разработали катализатор на основе графитового стержня с нанометровыми вкраплениями рутения. Нанокластеры рутения вступали в контакт с аммиаком и разлагали его на водород и азот. Удивительно, но чем дольше катализатор работал, тем выше становилась его активность — реакция ускорялась.

«Мы были удивлены, обнаружив, что активность нанокластеров рутения в углероде на самом деле увеличивается со временем, что противоречит процессам дезактивации, обычно происходящим у катализаторов в ходе их использования. Это захватывающее открытие не может быть объяснено традиционными методами анализа, поэтому мы разработали микроскопический подход для подсчёта атомов в каждом нанокластере катализатора на различных стадиях реакции с использованием сканирующей просвечивающей электронной микроскопии. Мы выявили серию тонких, но значительных преобразований на атомном уровне», — рассказал научный сотрудник химического факультета доктор Ифань Чен (Yifan Chen).

Катализирующие элементы изготавливались методом магнетронного распыления, при котором плазма в магнитных полях распыляет мишень (в данном случае рутений) и напыляет материал на носитель (графитовый стержень). Такой метод обеспечивает размещение большинства атомов катализатора на поверхности носителя, где они могут взаимодействовать с сырьём, а не остаются глубоко внутри материала.

Изучение атомарной структуры катализатора показало, что в процессе работы рутений самопроизвольно собирается в нанокластеры площадью 2–3 нм². Эти нанокластеры формируют ступенчатые усечённые пирамидки. В таком виде катализатор постепенно увеличивает площадь активной поверхности, что объясняет его возрастающую эффективность.

«Это открытие задаёт новое направление в разработке катализаторов, демонстрируя стабильную, самосовершенствующуюся систему для получения водорода из аммиака как экологически чистого источника энергии. Мы ожидаем, что этот прорыв внесёт значительный вклад в развитие технологий устойчивой энергетики, поддерживая переход к будущему с нулевым углеродным выбросом», — подытожил профессор химического факультета Андрей Хлобыстов.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Крупнейшие IT-компании США потратят более $300 млрд на развитие ИИ в 2025 году 25 мин.
В апреле «Яндекс» прекратит поддержку технологии «Турбо», ускоряющей загрузку контента на мобильных устройствах 2 ч.
DeepSeek набрал 20 млн активных пользователей — больше только у ChatGPT 6 ч.
Новая статья: Sniper Elite: Resistance — пора что-то менять. Рецензия 7 ч.
Google проводит внутреннее тестирование режима искусственного интеллекта в поисковике 8 ч.
Football Manager 25 отменена — такое происходит впервые в истории и фанаты даже рады 9 ч.
«Поняли, что должны ориентироваться на старых фанатов»: разработчики ремейка «Готики» рассказали о принципах создания игры 10 ч.
Расширенная поддержка Windows 10 обойдётся недёшево — тарифы от $61 за год 11 ч.
У Warner Bros. Games и игры про «Чудо-женщину» большие проблемы, а на горизонте замаячил новый «Бэтмен» от Rocksteady 12 ч.
Meta в партнёрстве с ЮНЕСКО запускает новую программу сбора данных для улучшения речи и перевода ИИ 12 ч.
Nissan, после провала переговоров с Honda, ищет спасение в партнёрстве с техногигантами, включая Foxconn 21 мин.
Бюджетный Ryzen 5 7400F греется как 16-ядерник — AMD сэкономила на внутреннем термоинтерфейсе 6 ч.
Airbus признала технологические проблемы в авиации на водородном топливе — быстро не будет 9 ч.
Corsair представила модульный стол Platform:4 для небольших помещений и универсальную панель для хранения аксессуаров 11 ч.
Crusoe Energy и Kalina Power построят в Канаде ИИ ЦОД с питанием от электростанций на природном газе 11 ч.
Казахстан построит оптоволоконную гипермагистраль Запад–Восток 12 ч.
Для мелких производителей ИИ-чипов DeepSeek оказалась не угрозой, а шансом 12 ч.
10 ГВт за 10 лет: Prologis намерена активнее осваивать рынок ЦОД 13 ч.
Партнёры AMD анонсировали свои версии Radeon RX 7650 GRE 14 ч.
Разработчик малых модульных реакторов X-energy получил ещё $700 млн инвестиций 15 ч.