.jpg)
Водород представляет собой экологически чистое топливо, которое может сыграть решающую роль в борьбе с изменением климата. Группа исследователей из Университета Тохоку нашла новый способ создавать катализаторы, способные сделать его производство более эффективным и доступным.
В ходе экспериментов ученые работали над поиском средств улучшения реакции выделения водорода, в ходе которой этот газ получают без вреда для окружающей среды. Они применили метод реконструкции поверхности, чтобы создать устойчивые катоды из недорогих неблагородных металлов. Основное внимание было уделено фосфидам переходных металлов как перспективным и доступным катализаторам, что сильно контрастировало с обычной практикой, когда для реакции выделения водорода использовали такие дорогие благородные металлы, как платина.
В рамках одного из экспериментов удалось создать модифицированную версию катализатора на основе фосфида кобальта, в структуру которого добавили фтор. Это вызвало появление на поверхности материала участков, где отсутствует фосфор. Такие зоны стали активными центрами, способствующими ускорению реакции.
Новый материал показал высокую эффективность в кислой среде, поддерживая мощность около 76 ватт более 300 часов. Стоимость получения водорода с его помощью составила 2,17 доллара за килограмм, что всего на 17 центов больше целевого уровня, установленного Министерством энергетики США на 2026 год.
Хотя потенциал таких катализаторов высок, исследование также показало, что поведение неблагородных металлов в этих условиях пока изучено не до конца, и предстоит провести дополнительные тесты.
Важно отметить, что разработанный катализатор продемонстрировал высокую эффективность не только в лаборатории, но и при испытаниях в промышленных водородных электролизерах. Следующим шагом станет масштабирование процесса производства водорода, что сделает технологию более доступной и пригодной для широкого промышленного применения.
