Сегодня 30 июня 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → катализатор

Учёные получили водород из воды без драгоценных металлов в катализаторах

В 70-80-е годы была теория заговора, что корпорации скрывают технологии водородного транспорта, чтобы зарабатывать на нефти. Сегодня получение водорода — это насущная потребность, а корпорации, почему-то, не достают из пыльных архивов секретные разработки. Всё потому, что получение водорода из воды как было дорогим, так и остаётся — в том числе, по причине использования дорогих катализаторов. Учёные из США пытаются пробить эту стену. И у них получается.

 Слева классический катализатор, справа — новый. Источник изображения: Washington University in St. Louis

Слева классический катализатор, справа — новый. Источник изображения: Washington University in St. Louis

Открытие сделали исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University in St. Louis) — они представили новый катализатор для электролиза воды и получения водорода. Традиционно для этого используются металлы платиновой группы, что делает производство водорода невыгодным для промышленности. Учёные из США смогли обойти этот момент, создав эффективный и недорогой катализатор без драгоценных металлов.

Вместо платины команда использовала гетероструктуру на основе фосфидов рения и молибдена (Re2P/MoP). Такая комбинация обеспечивает одновременно быстрое расщепление молекул воды и эффективное накопление и отделение водорода на поверхности катализатора. Цель проекта — доступная по цене выработка «зелёного» водорода, производимого за счёт электроэнергии от солнечных и ветровых электростанций.

Ключевой особенностью разработки стало управление сетью водородных связей на границе «катализатор–электролит». Исследователи обнаружили, что именно структура перехода от одного материала к другому определяет скорость переноса протонов и кинетику выделения водорода. В опубликованной работе в издании Journal of the American Chemical Society говорится, что новый катод продемонстрировал чрезвычайно низкое межфазное сопротивление и высокую скорость реакции. Система работала свыше 1000 часов при промышленных плотностях тока 1–2 А/см2, что можно считать очень серьёзным показателем для оценки долговечности электролизёров без платины.

Представленная технология и композитный катализатор без драгоценных металлов хорошо показали себя в лаборатории. Теперь учёные будут пытаться масштабировать разработку до возможности производить водород в промышленных масштабах, а это будет уже совсем другая история.

Учёные открыли соединение алюминия, способное заменить катализаторы из золота и платины

Двести лет назад килограмм алюминия стоил десятки тысяч долларов, но революция в производстве этого металла в начале XX века обесценила его донельзя. Новое открытие способно вновь повысить ценность этого металла, но уже для целого ряда химических процессов, в которых сегодня используются дорогие золото и платина.

 Источник изображения: Nature Communications 2026

Источник изображения: Nature Communications 2026

Открытие сделали учёные из Королевского колледжа Лондона (King’s College London) и Тринити-колледжа Дублина (Trinity College Dublin), которые разработали принципиально новый тип алюминиевого соединения под названием циклотриалюман (cyclotrialumane). Эта молекула представляет собой три атома алюминия, организованных в треугольную (тримерную) структуру. Такое соединение демонстрирует исключительную способность вступать в реакции и стабильность в различных растворах, что позволяет ему быть эффективным катализатором химических реакций.

Главной проблемой современных технологических процессов с участием катализаторов является зависимость от драгоценных металлов платиновой группы (платина, палладий и др.), которые в десятки тысяч раз дороже алюминия, а также редки, и их добыча наносит серьёзный ущерб окружающей среде. Тем не менее эти переходные металлы всё ещё остаются «рабочими лошадками» химической промышленности. Новый алюминиевый катализатор предлагает экологичную и экономически выгодную альтернативу, полностью исключая необходимость в добыче и переработке драгоценных металлов.

Циклотриалюман уже показал способность работать катализатором в ряде важных реакций, в частности при расщеплении молекулярного водорода при производстве «зелёного» водорода и при синтезе этилена — основного сырья для производства пластмасс. По словам учёных, этот алюминиевый тример позволяет создавать совершенно новые соединения с уровнем реакционной способности, которого раньше не наблюдалось, и в ряде случаев превосходит традиционные переходные металлы.

Разработка открывает перспективы для существенного удешевления многих промышленных процессов, связанных с водородной энергетикой, химией полимеров и синтезом органических веществ. Хотя работа пока находится на стадии фундаментальных исследований и конкретные количественные показатели эффективности не приводятся, потенциал замены дорогих и экологически вредных катализаторов на обильный и дешёвый алюминий делает открытие одним из самых многообещающих в области устойчивой химии последних лет.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Bethesda подтвердила, когда The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered выйдет и как будет работать на Nintendo Switch 2 2 ч.
Meta не сумела отделаться от иска о детской зависимости от соцсетей — суд состоится 18 августа 3 ч.
Улыбаемся и машем: Quantic Dream отвергла опасения работников о судьбе Star Wars Eclipse 3 ч.
Последняя игра легендарного арт-директора Half-Life 2 отправит геймеров в апокалиптический вестерн — первый трейлер и детали Guns of Eschaton 4 ч.
Релиз российской ОС SelectOS 2.0: повышенная защищённость и поддержка ИИ-нагрузок 4 ч.
Соавтор Dragon Age назвал ИИ «страшной чумой», которая мешает разработчикам осваивать ремесло создания игр 5 ч.
Вышло официальное приложение OpenClaw для управления ИИ-агентами со смартфона 5 ч.
В России число заражённых вирусами смартфонов подскочило на 70 % с начала года 8 ч.
Хакеры нашли способ проникать в Gmail через штатный механизм Chrome 8 ч.
Apple ускорила выпуск обновлений безопасности в свете растущей угрозы со стороны ИИ 10 ч.
Titan Army показала безочковый 3D-монитор M27E6V-3D с 4K, 190 Гц и очень высокой яркостью для геймеров 35 мин.
В эпоху «автоматизированной дезинформации» стало слишком легко заявлять об обнаружении инопланетян 3 ч.
Xiaomi выпустила смартфон Redmi K90 Ultra — Snapdragon 8 Elite, вентилятор и батарея на 8550 мА·ч по цене от $420 4 ч.
Грядущие складные смартфоны Samsung Galaxy Z 8 Fold и Flip показались до анонса 4 ч.
Первые модули DDR5 с поддержкой AMD EXPO Ultra Low Latency оказались до 79 % дороже обычных 5 ч.
Firmus при поддержке NVIDIA развернёт в Индонезии ИИ-кластер из 170 тыс. ускорителей 6 ч.
Dreame выпустила в России робот-пылесос L60 Pro Ultra за 110 тыс. рублей 7 ч.
AOC выпустила доступный 24,5-дюймовый игровой монитор AOC Gaming 25G4ZR с Full HD и 260 Гц 7 ч.
Samsung перестала сомневаться в целесообразности освоения 1,4-нм техпроцесса к 2029 году 7 ч.
Китайцы создали сверхпроводящую катушку для крупнейшего в мире термоядерного реактора — своего собственного 8 ч.