Сегодня 26 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 🔥
Продажи Active Matter достигли 500 тыс. копий, первое крупное обновление для эвакуационного шутера выйдет совсем скоро 2 ч.
На Anthropic подали в суд за обучение ИИ на песнях Элвиса Пресли 3 ч.
Авторитетное издание раскрыло бюджет экранизации Elden Ring — на уровне блокбастеров Marvel 5 ч.
Cyberpunk 2077 установила новый рекорд платформы mod.io и показала лучший пиковый онлайн в Steam за три года 6 ч.
Для симулятора строительства фабрик Factorio вышло финальное обновление 2.1 — авторы завершают активную разработку игры 21 ч.
Лучше бы молчали: власти США считают, что апокалиптические прогнозы ИИ-лидеров лишь сеют хаос 25-10 16:23
Основные облачные вычислительные мощности Amazon забронированы на весь 2027 год 25-10 12:01
AMD готовит официальный драйвер для разгона процессоров Ryzen под Linux 25-10 11:03
Новая статья: Order of the Sinking Star — королева головоломок. Рецензия 25-10 09:35
YouTube начнёт переходить на AV2 в начале 2027 года — новый кодек сжимает видео на 30 % лучше AV1 24-10 16:22
В Москве построят ЦОД с собственной газовой электростанцией 4 мин.
Apple представила iPad mini с увеличенным OLED-экраном, чипом A20 Pro и защитой от воды 39 мин.
«Яндекс» сообщил, что его суперкомпьютеры не пострадали от атак беспилотников 2 ч.
Samsung подшутила над «трещащим по швам» iPhone Duo, которые не складывается 2 ч.
Nvidia предложила превратить выведенные из эксплуатации немецкие АЭС в ЦОД 3 ч.
Помощь с орбиты: SpaceX испытала доставку спасательных припасов в любую точку Земли 3 ч.
SpaceXAI грозит штраф $6,1 млн за строительство ЦОД в Миссисипи и новое судебное разбирательство из-за газовых турбин 4 ч.
iFixit разобрала iPhone Duo и нашла, что убивает его экран за считанные часы 5 ч.
Toyota бросит роботов на борьбу с китайскими автопроизводителями — но первыми пострадают рабочие 6 ч.
Panasonic начала продавать окна, которые вырабатывают электричество — в них «подмешали» перовскит 6 ч.