Сегодня 27 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 🔥
Энтузиаст разработал инструмент для запуска на iPhone, iPad и Mac игр с Nintendo Switch, включая главные эксклюзивы 4 ч.
Шейдеры будут скомпилированы ещё до скачивания игры: Unreal Engine 5.8 получил поддержку Microsoft ASD 4 ч.
В Windows 11 нашли секретный переключатель для будущих процессоров Intel — он активирует ускорение системы 5 ч.
Дыры в PHP начали использоваться в реальных атаках — подтверждены успешные взломы 7 ч.
Шантаж, взломы и угроза человечеству: Anthropic предупредила об опасностях ИИ перед IPO 7 ч.
Надёжный инсайдер рассекретил, когда выйдут первые обзоры GTA VI 7 ч.
Instagram замахнулся на YouTube: соцсеть тестирует видео Features длиной до 90 минут 8 ч.
Стартовало голосование за «Игру года» на Golden Joystick Awards 2026 — отдать свой голос может любой желающий 8 ч.
Dark Messiah of Might and Magic получит новую жизнь благодаря моддерам — в Steam появилась страница одобренного Ubisoft неофициального ремастера 8 ч.
Windows 11 уместилась на CD-диске — урезанная до 700 Мбайт система загружается и запускает приложения 9 ч.
Суперкомпьютеры «Яндекса» не пострадали от атак беспилотников и заработают на других площадках 3 ч.
Apple признала проблему трескающегося экрана у «небольшого числа» iPhone Duo и предлагает замену — но причину не объясняет 4 ч.
Новая статья: Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем материнскую плату для игрового ПК 4 ч.
Кризис памяти ударил по производителю дисплеев Samsung Display — Apple и Samsung урезали заказы 4 ч.
Microsoft предложила добровольно уволиться 60 000 сотрудникам — деньги нужны на ИИ 5 ч.
Meta хочет привлечь рекордные до $95 млрд на ИИ — Nvidia, AMD и Broadcom готовы вложиться 7 ч.
Philips представила первый в мире 36-дюймовый сверхширокий игровой монитор с частотой обновления 260 Гц 7 ч.
Обломки телескопа Swift со дня на день рухнут куда-то на Землю — NASA уже попрощалось с обсерваторией 7 ч.
Samsung тоже не хватает оперативной памяти — компания резко урежет производство смартфонов Galaxy A 10 ч.
20 000 фильмов за секунду: Китай разогнал оптоволокно до рекордных 3,2 Пбит/с 11 ч.