Сегодня 23 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 🔥
Глава WhatsApp покинет свой пост — его сменит основатель индийского финтех-стартапа Шах 53 мин.
«Лорд-капитаны, мы услышали ваше мнение»: Owlcat Games убрала лаунчер из Warhammer 40,000: Rogue Trader спустя день после запуска 55 мин.
Мобильный Firefox научился составлять сводки страниц, если встряхнуть смартфон 2 ч.
Звезда God of War Laufey знала об игре с 2018 года — Santa Monica запланировала приключения жены Кратоса почти десять лет назад 2 ч.
Во втором трейлере GTA VI спустя больше года нашли отсылку к Томми Версетти из GTA: Vice City 3 ч.
Cloudflare и крупнейшие разработчики браузеров научат сайты отличать людей от ботов 4 ч.
Анонсирован Give Us A Sign — кооперативный хоррор про поиск призраков на чересчур «живых» локациях 4 ч.
OpenAI запустила инициативу Patch the Planet, чтобы помочь разработчикам открытого ПО в поиске ошибок 5 ч.
Блогер показал 25 минут геймплея мультиплеерного мода для The Last of Us Part II — игроки в восторге 6 ч.
«Такого никто никогда не видел»: загадочный хоррор OD будет «максимально страшным», но Кодзима придумал особую систему для пугливых игроков 6 ч.
Технологический суверенитет ЕС дорого обойдётся потребителям, предупредили европейские автопроизводители 37 мин.
Китай снова на вершине TOP500: суперкомпьютер LineShine без чипов Nvidia, Intel и AMD стал самым мощным в мире 39 мин.
В Китае создали керамический литиевый аккумулятор, способный работать в кипятке — для носимой электроники и космоса 46 мин.
Steam Machine будет поставляться с одним модулем DDR5 на 16 Гбайт или двумя по 8 Гбайт 2 ч.
Samsung уже выручила на поставках HBM4 более $1 млрд, а SK hynix начала сдерживать расширение поставок 3 ч.
Samsung показала первую смартфонную память UFS 5.0 — как не самые быстрые SSD с PCIe 5.0 3 ч.
Автономный грузовик «Яндекса» впервые совершил поездку на 700 км — не без подстраховки 3 ч.
От секретного китайского многоразового космоплана на орбите отделился загадочный объект 3 ч.
Роботы рано или поздно заменят до 700 000 курьеров китайской JD.com, заявил глава компании 3 ч.
Акции Alphabet пережили худший день более чем за год — компания разом подешевела на 5 % 3 ч.