Сегодня 13 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 🔥
Водители Tesla научились обманывать автопилот игрушечной головой — чтобы листать соцсети за рулём 2 ч.
Генпрокуроры нескольких штатов США запустили проверку в отношении OpenAI 2 ч.
Новая статья: Gothic Remake — в новом теле старый дух. Рецензия 13 ч.
Нереалистичные сроки, неумелое руководство и страх отмены: журналисты рассказали о проблемах разработки новой Ghost Recon 17 ч.
В работе Facebook и Instagram произошёл масштабный сбой — ленты не обновляются, видео и картинки не загружаются 19 ч.
Crimson Desert продолжает превращаться в симулятор разведения животных — подробности обновления 1.11.00 19 ч.
«Полмиллиона Безымянных героев»: THQ Nordic похвасталась продажами ремейка «Готики» за первую неделю 20 ч.
Вирус Hades распугивает ИИ-сканеры запросами на создание ядерного и биологического оружия 20 ч.
HarmonyOS 6 распространилась на 66 млн устройств, следующая цель — 100 млн 20 ч.
Huawei анонсировала HarmonyOS 7 с повышенной производительностью и встроенным ИИ-агентом 21 ч.
SpaceX построит завод Gigasat для массового выпуска космических ИИ ЦОД 2 ч.
Состоялся первый испытательный полёт Helios Horizon — электросамолёта на твердотельных батареях 2 ч.
Пентагон задумал разместить на орбите склады и депо по обслуживанию спутников — готовятся первые эксперименты 2 ч.
Asus представила блок питания ROG Thor 3000W Titanium III Edition 20 за €999 — его хватит на четыре GeForce RTX 5090 3 ч.
Японцы создали безбатарейный электролизёр для эффектного синтеза топлива из воды, углекислого газа и солнечных лучей 3 ч.
Microsoft не исключает отделения Xbox в самостоятельную компанию 4 ч.
Valve ввезла в США 13 тонн VR-гарнитур Steam Frame за день — старт продаж не за горами 4 ч.
Прототип тихого сверхзвукового лайнера NASA X-59 впервые достиг отметки 1,4 скорости Маха 5 ч.
Линейка Mac получит четыре новые модели с чипами серии M5 до конца года 5 ч.
SpaceX решила сдать в аренду весь Colossus 1, поскольку не смогла найти для него лучшего применения 5 ч.