Сегодня 23 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 🔥
На GitHub напал Megalodon — вредоносный код заразил более чем 5500 репозиториев 44 мин.
Марк Цукерберг высказался в защиту тотальной слежки за действиями сотрудников Meta — для обучения ИИ, но это не точно 3 ч.
Техногиганты в последний момент отговорили Трампа подписывать указ об обязательных проверках ИИ 3 ч.
Новый поиск Google оказался капризным: из-за ИИ запросы «стой» и «игнорируй» ломают выдачу 4 ч.
Новая статья: INDUSTRIA 2 — черновая отделка. Рецензия 14 ч.
«Горькое разочарование»: амбициозная пошаговая тактика Warhammer 40,000: Mechanicus 2 стартовала в Steam со «смешанными» отзывами 16 ч.
Ролевой шутер Witchfire от экс-разработчиков Painkiller и Bulletstorm скоро получит перевод на русский — подробности The Revelations Update 18 ч.
«Болотный лагерь выглядит великолепно»: 20 минут нового геймплея ремейка «Готики» впечатлили фанатов оригинальной игры 19 ч.
Cisco выяснила, почему безупречные на первый взгляд отчёты ИИ о киберинцидентах нельзя принимать на веру 20 ч.
Заряженное ностальгией и ужасами приключение Midnight Souls отправит искать любовь и бороться со стариками 20 ч.
Lenovo представила ноутбук IdeaPad Slim 5i на чипе Intel Wildcat Lake — это прямой конкурент MacBook Neo 48 мин.
С началом строительства ЦОД Meta в США вода в близлежащем округе помутнела 52 мин.
Учёные разобрались со сверхпроводимостью алмаза — это шаг к долгожданному прорыву в квантовой и гибридной электронике 53 мин.
Cолнечная и ветровая энергетика впервые обогнали газовые электростанции по выработке электричества 4 ч.
Blue Origin возобновляет запуски многоразовой ракеты New Glenn — расследование аварии завершено 5 ч.
Власти США назвали пошлины на полупроводники действенным стимулом к локализации производства чипов 10 ч.
Anthropic на следующей неделе завершит привлечение $30 млрд, подняв капитализацию за пределы $900 млрд и обойдя OpenAI 10 ч.
Google обжаловала решение суда о «покупке» своему поиску места на iPhone 13 ч.
Tesla Cybercab оказался самым экономичным электромобилем в США, опередив соперников почти на треть 15 ч.
Китайские контрактные производители чипов начали поднимать цены на услуги, чтобы урвать свой кусок ИИ-пирога 15 ч.