Новости

Сибирские ученые создали фотокатализиаторы для получения водорода под действием солнечного света

19 мая 2022

Фотокатализ водорода, то есть расщепление молекул воды под действием поглощающих свет фотокатализаторов — это одна из новейших, и вероятно, самых перспективных технологий в своей сфере. Она значительно дешевле и эффективнее электролиза, с помощью которого сейчас получают так называемый «зеленый», наиболее экологически чистый водород.

Ключевым элементом технологии являются сами фотокатализаторы, и исследования по данному направлению сейчас ведутся во многих странах мира, в том числе в России. Институт катализа и Института неорганической химии Сибирского РАН представили собственную разработку — фоткатализаторы на основе графитоподобного нитрида углерода, отличающиеся ультрамалым содержанием драгоценных металлов. Даже одна сотая процента платины в этих веществах позволяет значительно повысить каталитическую активность.

Особенность новых фоткатализаторов заключается как в самом методе их синтеза, так и в способе нанесения платины на носитель. Для осаждения платины ученые применили прецизионный метод, который позволяет получить высокоактивные материалы с очень малой массовой долей драгоценного металла. Кроме того, они обратили внимание, что во время осаждения комплексов платины и восстановления их водородом структура носителя частично выжигается, из-за чего образуются новые поры. Удельная поверхность материала в результате возрастает практически в пять раз, за счет чего увеличивается активность катализатора. «Мы достигли не только очень высокой активности, но и роста удельной поверхности носителя — 290 квадратных метров на грамм, а это очень много для графитоподобного нитрида углерода. Обычными методами можно получить максимум 20–30 квадратных метров на грамм. То есть мы предложили метод, который одновременно позволяет наносить платину и увеличивать поверхность графитоподобного нитрида углерода in situ при нанесении», — объясняет автор исследования, ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН, доктор химических наук и профессор РАН Екатерина Козлова.

По словам ученых, результаты их работы послужат научной основой для создания прототипов эффективных устройств для получения водорода под действием солнечного света. То есть новый подход может рассматриваться как основа для развития солнечно-водородной энергетики. Собственно, прототип небольшого реактора для получения водорода под действием видимого света мощностью в СО РАН уже создан, и лабораторные эксперименты показали его работоспособность для топливного элемента мощностью в 1 Вт.

В ближайшее время эту установку предполагается масштабировать и уже в 2023 году создать на ее основе укрупненные реакторы, а также развить интегрированную систему — реактор для выделения водорода плюс водородный топливный элемент. В СО РАН отмечают, что в перспективе полномасштабный водородно-топливный процессор, который будет питать водородный топливный элемент, сможет обеспечивать электроэнергией отдаленные районы, где интенсивно светит солнце.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Анадырская ВЭС Чукотка

Никакого резонанса: в России разработали метод защиты арктических ветрогенераторов

2 мин. чтения
Победители конкурса костюмов в номинации «Гость из будущего» от онлайн-журнала «Энергия+» на фестивале «Петербург Фонтанка SUP»

«Энергия+» наградила самых футуристичных сапсерферов

2 мин. чтения
Вахтовики одного из северных нефтяных месторождений заблудились в лесу и встретили шамана, который беседует со сказочным медведем

Отвага или сила слова — какую способность подарят вам герои северных мифов?

1 мин. чтения

Как корабли заправляются прямо в море: рассказывает капитан необычного судна

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Эксперты обсудят, как искусственный интеллект изменит российскую тепловую энергетику

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Названы лучшие российские экотехнологии 2026 года

1 мин. чтения
Женщина-лаборант с чашкой Петри. Фото: iStock

Бактерии вместо бетона: в России создали биотехнологию для укрепления грунта в Арктике

2 мин. чтения
Робот-сварщик. Фото: Shutterstock

От сварки до контроля качества: в России в 2,5 раза выросло число промышленных роботов

1 мин. чтения
Охлаждение электроники при помощи света. Изображение сгенерировано нейросетью

Свет вместо кулера: ученые СПбГУ создали технологию охлаждения электроники

2 мин. чтения
Горючий лед. Фото: Magnific

В России предложили отапливать удаленные поселки с помощью «горючего льда»

1 мин. чтения