Сегодня 26 мая 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 🔥
Президент Ирана подписал указ о восстановлении подключения страны к интернету — после почти трёх месяцев блокировки 2 ч.
Попытка не пытка: после отмены Contraband разработчики Just Cause взялись за ещё одну игру-сервис 2 ч.
Гибкие настройки безопасности и новые инструменты для работы с шаблонами — «Базис» обновил конструктор Basis Automation Studio до версии 2.4 2 ч.
Гибкие настройки безопасности и новые инструменты для работы с шаблонами — «Базис» обновил конструктор Basis Automation Studio до версии 2.4 3 ч.
ЕС готовится оштрафовать Google на рекордную сумму по итогам антимонопольного расследования 7 ч.
Accenture и OneView Commerce получили контракт на замену скандально известного ПО Fujitsu Horizon для Почты Великобритании 14 ч.
Tether выпустит цифровой грузинский лари совместно с правительством Грузии 15 ч.
Konami показала 50 минут геймплея Metal Gear Solid 4: Guns of the Patriots на PS5 — фанаты в восторге 17 ч.
Календарь релизов 25–31 мая: 007 First Light, Paralives, Mina the Hollower и WoT: Heat 18 ч.
Trump Mobile запустила расследование утечки личных данных покупателей смартфона T1 18 ч.
Роскомнадзор оштрафовал десятки провайдеров за непредоставление IP-адресов абонентов 10 мин.
Ferrari представила свой первый электромобиль Luce — с дизайном от Джони Айва и ценой €550 000 19 мин.
В России поступил в продажу робот-пылесос Midea V15 Max Ultra, который максимально автоматизирует уборку 27 мин.
Samsung разработала первый в мире прототип флеш-чипа 3D NAND с 900 слоями 2 ч.
Но есть и плюсы: OCP напомнила местным властям о возможности использования избыточнго тепла ЦОД 2 ч.
Новая статья: Своевременная доставка до последнего байта: как российская сеть Curator CDN совмещает скорость, безопасность и гибкость управления 2 ч.
Учёные впервые поймали гамма-лучи сверхъяркой сверхновой — их связали с рождением магнитара 2 ч.
MediaTek намекнула на выпуск первого чипа для Windows-ноутбуков в преддверии Computex 2026 7 ч.
Масштабный разворот внешнего ядра Земли, начавшийся в 2010 году, может оказаться временным явлением 7 ч.
Новая статья: Обзор и тест процессорного кулера PCCooler RZ700D: битва башен 11 ч.