Сегодня 15 ноября 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 🔥
Facebook заглядывал в галереи смартфонов без разрешения — Meta получила штраф на €805 млн 4 ч.
Китайская Bilibili Gaming cтала чемпионом World Championship 2026 по League of Legends, прервав многолетнее доминирование корейских команд 7 ч.
Биткоин за неделю подешевел на 15 % — ниже $65 000 за монету 19 ч.
Новая статья: Phantom Blade Zero — танцы с клинками. Рецензия 20 ч.
То же мясо, но сочнее: брутальный платформер Super Meat Boy получит ремастер с улучшенной графикой и новыми секретами 24 ч.
Октябрьские сбои «Яндекса» привели к проверкам компании в Казахстане 14-11 18:38
Акций на всех не хватит: спрос на IPO Anthropic в шесть раз превысил предложение 14-11 13:52
Meta тестирует аналог Polymarket — сотрудники делают ставки, станет ли Тим Кук главой Nvidia 14-11 10:13
Новая статья: Queen's Domain — по заветам FromSoftware. Рецензия 14-11 00:09
«Спасибо, что были с нами»: ранний доступ амбициозного российского MMO-шутера Pioner стал его могилой 13-11 22:18
Мозговой имплант вернул голоса пациентам с БАС — одна из них даже смогла снова петь 3 ч.
На ловца Starship летит: SpaceX впервые поймала корабль, вернувшийся с орбиты 19 ч.
Европейский стартап OwlO Cloud анонсировал создание орбитального ИИ ЦОД 21 ч.
Silicon Motion представила контроллер для корпоративных SSD с интерфейсом PCIe 6.0 22 ч.
Innodisk представила PCIe 5.0 SSD и модули DDR5 для серверов 22 ч.
SpaceX объяснила, почему ускоритель Starship не вернулся к стартовой башне и взорвался 14-11 19:21
Скандал в Nvidia ударил по китайским ИИ-компаниям — рынок испугался, что США перекроют им кислород 14-11 17:03
OpenAI распустила команду робототехники — управлять роботами будет универсальный GPT 14-11 16:48
GeForce RTX 5090 «воскресла» после слухов о снятии с производства — но стоит теперь втрое дороже 14-11 15:41
Corsair выпустила прозрачный блок питания, который умеет отключать видеокарту при перегрузке 14-11 14:01