Сегодня 17 сентября 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 🔥
Google признала атаки на смартфоны Pixel — уязвимость модема позволила тайно взломать какое-то количество устройств 22 мин.
OpenAI призналась ещё в шести инцидентах с попытками выхода ИИ из-под контроля 43 мин.
Wardogs за неделю в раннем доступе Steam заработала больше денег, чем Marathon за полгода на ПК и консолях 2 ч.
В Apple iOS 27 обнаружилась ошибка, из-за которой iPhone зависает — её просто воспроизвести 3 ч.
Спустя 15 лет Lollipop Chainsaw всё-таки получит сиквел — геймплей и первые подробности Lollipop Chainsaw 2 Back2Back 3 ч.
Заявления руководства OpenAI и Anthropic о необходимости замедления развития ИИ посеяли смуту внутри компаний 4 ч.
Apple выпустила бету iOS 27.2 — Siri AI заговорила ещё на пяти языках, но не на русском 12 ч.
ИИ-агенты получили ключи от умного дома — Google Home открылся для Claude, ChatGPT и других ИИ 12 ч.
«Джон Уик у вас дома»: остросюжетный экшен Blackwood о двойной жизни владельца магазина DVD разочаровал пользователей Steam 12 ч.
Ведущие создатели игр для Roblox заработали за год по 65 миллионов долларов, а большинство получает по полторы тысячи 14 ч.
ECOVACS рассказала, как сохраняет мировое лидерство на рынке роботов для мытья окон с WINBOT 9 мин.
Новая статья: Обзор планшета HUAWEI MatePad Air (2026): его воздушество 17 мин.
«Прогресс МС-35» успешно отправился к Международной космической станции — стыковка в субботу 27 мин.
Дочка BYD выпустила «убийцу Tesla Model 3» за $27 900 с запасом хода 730–900 км 47 мин.
Минцифры ведёт переговоры с Apple о включении 5G на iPhone в России 51 мин.
В России стартовал предзаказ на 12-дюймовый планшет Huawei MatePad Air с антибликовым экраном PaperMatte 2 ч.
NASA включило космический телескоп Roman — он прислал свой первый снимок неба 2 ч.
Huawei ускоряет гонку с Nvidia — в 2027 году компания выпустит сразу два новых ИИ-ускорителя Ascend 3 ч.
Между компаниями Tera-Print и SpaceX и Tesla возник судебный спор по поводу названия будущей ИИ-фабрики Terafab 6 ч.
Huawei представила четырёхуровневый 3D-ЦОД в качестве эталона для ИИ-кластеров 8 ч.