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 🔥
Критики вынесли вердикт шпионскому боевику 007 First Light — лучший «Джеймс Бонд» или Hitman для казуальных игроков? 11 мин.
С выходом нового патча для Escape from Tarkov игроки могут посетить «Ледокол» — атмосферную PvE-карту 2 ч.
Китай пресёк утечку ИИ-талантов за рубеж, запретив им выезд из страны без особого разрешения 3 ч.
Апокалипсис рабочих мест не наступил: Сэм Альтман признал, что переоценил опасность ИИ для рынка труда 5 ч.
Регулятор выдал планы Paradox на Lego-игру в серии Cities: Skylines — Lego Skylines 5 ч.
«Яндекс» запустит ИИ-генератор сайтов и веб-приложений по текстовому описанию 6 ч.
«На рынке так много нескончаемых видеоигр»: разработчики The Talos Principle 3 объяснили, почему третья часть станет последней в серии 6 ч.
Путь к чистоте священной машины: Owlcat раскрыла детали ключевой механики в аддоне «Неисчислимый музеон» для Warhammer 40,000: Rogue Trader 7 ч.
Президент Ирана подписал указ о восстановлении подключения страны к интернету — после почти трёх месяцев блокировки 8 ч.
Попытка не пытка: после отмены Contraband разработчики Just Cause взялись за ещё одну игру-сервис 8 ч.
Выручка xFusion, отделившейся из-за санкций от Huawei, за четыре года выросла шестикратно на фоне поддержки ИИ-отрасли государством 2 ч.
Европейский Arm-процессор SiPearl Rhea1 для суперкомпьютеров стал на шаг ближе к массовому выпуску 3 ч.
Особенности и цена умного кольца Oura Ring 5 раскрыты в преддверии анонса 3 ч.
Asus представила ROG Rapture GT-BN98 Pro — свой первый геймерский маршрутизатор с Wi-Fi 8 3 ч.
SpaceX готовит тарелку Starlink Mini на батарейках — она пригодится не только в походах 3 ч.
AOC представила AGON PRO AGP257FT — свой первый 1000-Гц монитор с Full HD 3 ч.
ИИ-бум расколол Samsung: сотрудники судятся из-за гигантских премий производителям чипов 4 ч.
Sennheiser представила полноразмерные наушники Momentum 5 Wireless с улучшенными шумоподавлением и автономностью 4 ч.
Представлен бюджетный смартфон Infinix Hot 70, который бледнеет в жару 4 ч.
SK hynix представила iHBM — память HBM со встроенным охлаждением ICE для будущих ИИ-чипов 7 ч.