Сегодня 24 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 🔥
Новая статья: Zero Parades: For Dead Spies — шпион, выйди вон. Рецензия 3 ч.
ИИ-супермодель Claude Mythos всего за месяц обнаружила свыше 10 тыс. уязвимостей в ПО 7 ч.
WhatsApp покажет отдельным списком, кто из контактов онлайн 10 ч.
В Linux обнаружена очередная серьёзная уязвимость — и ей уже десять лет 10 ч.
Firefox перестал вылетать на ПК с процессорами Intel Raptor Lake — на исправление ошибки ушёл год 10 ч.
Outlook Classic перестал показывать картинки, но Microsoft обещала всё починить 11 ч.
На GitHub напал Megalodon — вредоносный код заразил более чем 5500 репозиториев 14 ч.
Марк Цукерберг высказался в защиту тотальной слежки за действиями сотрудников Meta — для обучения ИИ, но это не точно 15 ч.
Техногиганты в последний момент отговорили Трампа подписывать указ об обязательных проверках ИИ 15 ч.
Новый поиск Google оказался капризным: из-за ИИ запросы «стой» и «игнорируй» ломают выдачу 17 ч.
Первый полёт Starship V3 доказал живучесть обновлённой мегаракеты, хоть и закончился взрывом 6 ч.
Трамп случайно вложил $1 млн в сеть суши-ресторанов вместо производителя ИИ-оборудования 9 ч.
Первая женщина-тайконавт из Гонконга отправится на китайскую космическую станцию 10 ч.
Производитель умных колец Oura подал заявку на IPO 10 ч.
Производителей компонентов для жёстких дисков заподозрили в завышении цен на протяжении 13 лет 11 ч.
Dell представила «элитные» All-Flash СХД PowerStore Elite вместимостью до 5,8 Пбайт 11 ч.
YADRO представила коммутаторы KORNFELD SE для кампусных сетей 13 ч.
Lenovo представила ноутбук IdeaPad Slim 5i на чипе Intel Wildcat Lake — это прямой конкурент MacBook Neo 14 ч.
С началом строительства ЦОД Meta в США вода в близлежащем округе помутнела 14 ч.
Cолнечная и ветровая энергетика впервые обогнали газовые электростанции по выработке электричества 16 ч.