Недрагоценный водород. Ученые создали катализатор будущего

В последнее время водород все чаще рассматривается в качестве энергоносителя, так как он имеет ряд преимуществ по сравнению с ископаемыми топливами.

Эффективность и стабильность процесса производства водорода играют ключевую роль в развитии этой области.

Ученые ТПУ совместно с коллегами из Китая создали стабильный и эффективный катализатор для получения водорода, который превосходит по стойкости и стабильности более дорогие аналоги в семь раз. Это открытие может стать прорывом в производстве водорода из воды и обеспечить новые возможности для химической промышленности и разработки альтернативных источников топлива.

Исследование, опубликованное в iScience, подчеркивает значимость нового катализатора и его потенциал для улучшения процессов производства водорода. Стабильность и эффективность этого катализатора могут способствовать наращиванию производства водорода и его применению в различных отраслях промышленности.

Атомы водорода, будучи самыми распространенными во Вселенной, представляют собой ключевой ресурс для возобновляемых источников энергии. Это простое вещество является не только эффективным источником энергии, но и экологически чистым, так как при его сгорании образуется только вода. Эксперты из Томского политехнического университета (ТПУ) подчеркивают важность использования водорода в современных технологиях.

Следует отметить, что процесс получения водорода в промышленных масштабах требует значительных затрат и несет определенные риски, что делает его производство сложным и дорогостоящим. Эксперты также указывают на необходимость разработки более эффективных и безопасных методов получения водорода.

Одним из основных способов генерации водорода с минимальными затратами в промышленности является электролиз – процесс расщепления молекул воды под воздействием электрического тока. Этот метод позволяет получать водород с высокой степенью чистоты и эффективно использовать его в различных отраслях промышленности.

Электролиз воды – важный процесс, который требует использования катализатора для снижения энергозатрат. Самыми эффективными катализаторами для этой реакции являются дорогостоящие металлы платиновой группы. Однако ученые ТПУ и Цзилиньского университета (Китай) предложили альтернативу в виде катализатора на основе карбида молибдена, который, как утверждают исследователи, обладает в семь раз большей стойкостью по сравнению с существующими аналогами.

Этот новый катализатор представляет собой простое в получении вещество, которое может значительно улучшить процесс электролиза воды. Кроме того, использование карбида молибдена вместо драгоценных металлов позволит снизить затраты на производство и сделает процесс более экономически выгодным.

Исследования в области катализаторов для электролиза воды продолжаются, и новые материалы, такие как карбид молибдена, открывают перед наукой и промышленностью новые перспективы для развития эффективных и экологически чистых технологий производства водорода.

Тема: Новый метод получения катализатора без использования вакуума

В процессе исследований было выявлено, что новый катализатор можно получить без использования вакуума. Этот метод основан на электродуговом способе, который широко применяется в производстве различных материалов, таких как абразивы, полирующие материалы и износостойкие покрытия. Отличительной особенностью этого метода является возможность синтеза на открытом воздухе без необходимости специального оборудования и изоляции реакционной среды.

Специалисты также отметили, что активность полученного катализатора в реакции выделения водорода оценивается по величине перенапряжения. Это позволяет определить эффективность катализатора и его потенциал в различных химических процессах. Такой подход позволяет более точно контролировать процесс синтеза и использования катализатора в промышленности.

Важно отметить, что новый метод получения катализатора открывает новые перспективы для развития современных технологий и создания более эффективных материалов. Это может привести к улучшению качества продукции и снижению затрат на производство, что в свою очередь способствует развитию промышленности и науки.

В поисках более эффективных катализаторов для промышленных процессов, ученые обратили внимание на величину перенапряжения, играющую ключевую роль в их работе. У эталонного катализатора на основе платины это значение составляет –31 мВ, что является оптимальным показателем. Однако у большинства существующих аналогов, производство которых сложно и затратно, это значение находится в диапазоне –200-250 мВ.

Интересно, что перенапряжение нового катализатора составляет –148 мВ, что приближает его к идеальному уровню. Важным преимуществом этого катализатора является его простота синтеза, что делает его более доступным для широкого использования. В связи с этим, ученые планируют дальнейшее улучшение характеристик нового катализатора и продолжение поиска более эффективных составов для промышленных процессов.

В рамках программы "Приоритет-2030" российского национального проекта "Наука и университеты" Томский политехнический университет играет ключевую роль. Это высшее учебное заведение является одним из ведущих участников инициативы, направленной на развитие науки и образования в России.

Созданная в рамках программы "Приоритет-2030", цель проекта "Наука и университеты" заключается в укреплении позиций российской науки и повышении качества образования. Томский политехнический университет активно внедряет инновационные методики и технологии в образовательный процесс, способствуя развитию научных исследований.

Участие в программе "Приоритет-2030" позволяет Томскому политехническому университету расширить свои возможности в области научных исследований, а также укрепить позиции в мировом образовательном сообществе.

Источник и фото - ria.ru