Сегодня 07 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Открытие китайских учёных кратно ускорит производство водорода солнечным светом

Исследователи Нинбоского института материаловедения и инженерии (NIMTE) Китайской академии наук разработали прорывной фотоорганический катализатор, значительно ускоряющий производство водорода из обычной воды с помощью солнечного света. Водород — это энергоёмкое и одновременно экологически чистое топливо, которое способно согреть и напитать энергией что угодно без вреда для окружающей среды.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

Большой проблемой всех каталитических реакций с расщеплением воды на кислород и водород под воздействием солнечных лучей остаётся малое время жизни носителей заряда — электронов и дырок, которые быстро рекомбинируют и уже не участвуют в дальнейшей реакции выработки водорода. Учёные из Китая нашли способ в 1000 раз увеличить время жизни носителей заряда в растворе, чтобы как можно больше из них смогли принять участие в реакции синтеза водорода.

Обычные химические связи оказались недостаточно прочными для длительной активной реакции и исследователи заменили их на более устойчивые кумариновые связи с параллельным использованием так называемых ковалентных органических каркасов (COF). В сравнении с обычным COF с иминными связями разделённое состояние зарядов в новых условиях сохранялось примерно в 1000 раз дольше, что можно считать настоящим прорывом.

Дело в том, что в обычных COF гибкие химические соединения могут совершать вращательные движения вне плоскости, вызывая структурные флуктуации и дополнительные потери энергии. Кумариновый фрагмент подавляет такие движения. Это облегчает перенос зарядов на большие расстояния внутри органического каркаса и позволяет уменьшить ширину запрещённой зоны, повышая эффективность использования энергии видимого света.

Также для ускорения реакции выделения водорода исследователи использовали наночастицы платины в качестве дополнительного катализатора. При освещении с длиной волны 440 нм новый материал продемонстрировал скорость выделения водорода 531 ммоль на грамм катализатора в час. При освещении видимым светом с длиной волны более 420 нм скорость составила 166 ммоль/(г·ч).

Работа показывает, что эффективность органических фотокатализаторов можно повышать не только изменением их химического состава, но и целенаправленным управлением динамикой зарядов внутри молекулярного каркаса. В данном случае более продолжительное разделение электронов и дырок увеличивает вероятность их участия в полезной химической реакции до рекомбинации, что можно с успехом использовать для увеличения производства по-настоящему «зелёного» водорода.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«В Найт-Сити не бывает счастливых концов»: новый тизер Cyberpunk: Edgerunners 2 приготовил фанатов к эмоциональной травме 2 ч.
NetApp представила зеттабайтную платформу храненния Novus для ИИ-фабрик с миллионами GPU 2 ч.
Гоночный экшен Star Wars: Galactic Racer от ветеранов разработки Burnout встретили в Steam «в основном положительными» отзывами 4 ч.
Разработчики боевика Warhammer Survivors в духе Vampire Survivors подтвердили цену и дату выхода игры — новый трейлер и демоверсия в Steam 5 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой Call of Duty: Modern Warfare 4, Star Wars: Galactic Racer и новых игровых оптимизаций 6 ч.
Google обвинили в том, что она годами обдирала 20 млн британцев завышенными комиссиями в «Play Маркете» 6 ч.
За месяц с запуска цифрового рубля россияне открыли 220 000 кошельков — почти вчетверо больше ожиданий 7 ч.
Невиновность ничего не доказывает: новый геймплейный трейлер Warhammer 40,000: Dark Heresy показал, как ведёт следствие Инквизиция 7 ч.
Флагманский европейский ИИ — Mistral представила модель Large 4 Le Chonk 7 ч.
Российский симулятор киберфермы Silicone Heart получил демоверсию и дату выхода в Steam 7 ч.
Новая статья: Парето против Альтмана 5 мин.
LogicFolding в сделку не входил: Qualcomm опровергла слухи о лицензировании чиповой технологии Huawei 46 мин.
Apple пыталась отбиться от выплаты $634 млн за патент для смарт-часов — теперь счёт вырос до $818 млн 3 ч.
МТС запустила первую в России инфраструктуру для беспилотных авто — её использует «Яндекс» 4 ч.
Bull удвоила мощности по производству суперкомпьютерных стоек во Франции 6 ч.
РТК-ЦОД создал Центр сертификации доверенной ИТ-инфраструктуры 7 ч.
РТК-ЦОД создал Центр сертификации доверенной ИТ-инфраструктуры 7 ч.
ИИ разогнал строительство дата-центров в США — расходы взлетели на 73 % до рекордных $85 млрд в год 7 ч.
Google, Meta и Microsoft поддержали обязательство по полной оплате расходов на энергетическую инфраструктуру для ЦОД 7 ч.
Глава Anthropic в прошлом году получил $18 млн — почти в 26 раз больше, чем Альтман 7 ч.