Сегодня 01 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 🔥
Вышел первый трейлер «Сатурн. Наследие» — научно-фантастической RPG от бывших разработчиков Baldur’s Gate 3 34 мин.
Процессоры RTX Spark будут нативно поддерживать античитерское и антипиратское ПО для игр 2 ч.
Календарь релизов 1–7 июня: Gothic 1 Remake, Fatekeeper, Underchoice и The 7th Guest Remake 2 ч.
После 10 лет разработки следующее крупное обновление станет для Factorio последним 3 ч.
Слухи: Wizards of the Coast запустила в разработку ремейк легендарной Baldur's Gate 2 3 ч.
Mewgenics совсем скоро получит официальный перевод на русский язык — разработчики уже собрали «все возможные имена» для котиков 8 ч.
Самурайский экшен Onimusha: Way of the Sword выйдет до GTA VI — инсайдер раскрыл дату релиза первой за 20 лет новой игры серии 9 ч.
К взлёту готов: амбициозный авиасимулятор «Корея. Серия Ил-2» получил дату выхода в раннем доступе 10 ч.
«У людей должна быть свобода выбора»: GamesVoice не откажется от русской озвучки Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, несмотря на претензии CD Projekt Red 11 ч.
Анонсирована «Смерш: Охотник на волков» — идейная наследница стелс-игр «Смерть шпионам» 22 ч.
Российский рынок электронных компонентов просел на 18,3 % — китайская продукция вытесняет отечественную 59 мин.
MSI представила RTX 5090 Gaming Trio Next-Gen с улучшенным кулером и RTX 5090 Suprim Safeguard с защитой от оплавления 2 ч.
Пожар на заводе памяти SK hynix привёл к утечке опасного газа и эвакуации 3600 человек — производство не пострадало 3 ч.
Huawei представила смартфоны Nova 16 Ultra и Nova 16 Pro — чип Kirin 9010S, камера на 200 Мп и батарея на 7000 мА·ч 3 ч.
PNY выпустит видеокарту GeForce RTX 5090 с модульной СЖО Lynx+ 4 ч.
Huawei представила смартфоны Nova 16 и Nova 16z со спутниковой связью, ёмкими батареями и быстрой зарядкой 4 ч.
SoftBank намерена вложить €75 млрд в 5 ГВт ИИ ЦОД и совместное производство с Schneider Electric во Франции 4 ч.
США принимают меры, чтобы заблокировать поставки ИИ-чипов NVIDIA китайским компаниям 4 ч.
Intel объявила о выходе Xeon 6+ Clearwater Forest — первых 2-нм серверных процессоров 5 ч.
Asus представила ROG Astral RTX 5090 Edition 20 с изогнутым экраном и 3000-Вт блок питания ROG Thor Titanium III Edition 20 5 ч.