Создан электрокатализатор повышенной эффективности для расщепления воды

МОСКВА, 2 июня. /ТАСС/. Российские и зарубежные химики разработали катализатор на базе меди, хрома и серы для производства водорода, который сопоставим по КПД с системами электролизного расщепления воды на базе платины, а также примерно в 1,5 раза превосходит по эффективности его существующие аналоги с низкой себестоимостью. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

"Благодаря сочетанию высокой каталитической активности, стабильности и низкой себестоимости наш катализатор представляет значительный интерес для промышленного применения. Его использование сделает водородную энергетику более доступной и существенно снизит стоимость экологически чистого топлива", - пояснил заведующий лабораторией управляемого фотобиосинтеза Института физиологии растений РАН Сулейман Аллахвердиев, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.

Как отмечают ученые, повсеместное использование водородных источников энергии ограничено использованием катализаторов на базе платины и других дорогостоящих благородных металлов. Ученые давно пытаются заменить их при помощи материалов на базе других элементов, однако у большинства из них КПД оказывается значительно хуже, чем у соединений платины.

Российские ученые и их коллеги из Китая, Саудовской Аравии и Турции выяснили, что каталитические свойства соединений меди и хрома, часто рассматриваемых как возможная замена для платиновых катализаторов, можно значительным образом улучшить, если внедрить большое число атомов серы в эти материалы. Это связано с тем, что сера повышает проводимость металлов и прочность связей, образующихся между ионами водорода и катализатором.

Руководствуясь этой идеей, исследователи изготовили пористые структуры из меди, которые они затем последовательно пропитали при помощи растворов хлорида хрома и сульфида натрия, и обожгли длительное время при температурах в 180-500 градусов Цельсия и 90 градусов Цельсия. В результате этого химики получили материал, который примерно в 1,5 раза превосходил чистый сплав хрома и меди по способности расщеплять воду на кислород и водород.

Последующие опыты показали, что новый материал сопоставим по эффективности работы с платиновыми катализаторами, а также при этом созданное российскими и зарубежными учеными соединение серы, хрома и меди оставалось стабильным на протяжении длительного времени. Все это, как надеются ученые, значительно удешевит производство водорода и сделает его получение более выгодным для бизнеса.