Цивилизация
Российские ученые получили новый электрокатализатор для производства водорода и кислорода из воды. Об этом сообщает пресс-служба РНФ.
Водород считается перспективным «зеленым» топливом, поскольку при его сгорании не образуется вредных выбросов. Существует два основных способа его производства — методом электролиза воды и выделением из природного газа, при этом лишь электролиз (или химическое разложение) воды обеспечивает нулевой выброс углекислого раза в атмосферу. При этом из воды также выделяется кислород, необходимый в медицине для вентиляции легких, для производства металлов и во многих других отраслях промышленности. Для эффективного электролиза нужны подходящие катализаторы, при этом необходимо избегать использования платины и других драгоценных металлов. В последние годы технологи начали применять для этих целей соединения никеля и меди, но из-за слишком больших получаемых частиц этих металлов реакция разложения идет медленнее, чем могла бы.
Специалисты Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук и их коллеги создали катализаторы нового типа, состоящие из покрытых никелем и медью углеродных микротрубок. Покрытия были синтезированы методом электроосаждения из комплексных аммоний-сульфосалициловых электролитов, то есть содержащих органические лиганды, которые сложнее по структуре, чем обычно применяемые в подобных задачах. Электроосаждение — это выделение металла на поверхности электрода в результате протекания электрохимической реакции.
Авторам удалось создать очень тонкие покрытия с наночастицами металлов: толщина трубок составила примерно 1,2 нм в случае системы Ni-углерод и около 0,5 нм в случае Ni-Cu-углерод. Образцы исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии, рентгеновских и электрохимических методов. Так, благодаря переходу от использования простого метода синтеза к сложному, получилось увеличить площадь электрохимически активной поверхности материалов: с 265 до 1400 см2 для никелевого и до 780 см2 для никель-медного катализаторов соответственно. Это позволит выделять водород более эффективно, а использование углеродного волокна в качестве подложки сделает производство материала более дешевым, экологически чистым и с меньшим расходом металлов.
В дальнейшем авторы надеются повысить эффективность производства этих катализаторов за счет оптимизации состава электролита и скорости осаждения. Кроме того, сульфосалициловую кислоту потенциально можно заменить на более экологичную лимонную.
Ранее в России открыли два вида арктических ракообразных с причудливым названием.