Top.Mail.Ru
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
Специалист «Газпром нефти» работает за компьютером

Искусственный интеллект: от революции до инволюции — один клик

3 мин. чтения
Специалисты «Газпром нефти» за работой

В Тюмени откроют центр для подготовки инженеров нового поколения

2 мин. чтения
Блочно-модульный вахтовый комплекс

С начала года современные дома-конструкторы для вахтовиков появились на пяти нефтепромыслах

2 мин. чтения
Ограненные алмазы в жидкости

Из графита и воды создали алмазную жидкость, которая эффективно преобразует свет в тепло

2 мин. чтения
Каменская ветроэлектростанция в Ростовской области

Забайкальский край и Ростовская область стали лидерами по использованию энергии солнца и ветра

1 мин. чтения
Архип Куинджи пишет «Лунную ночь» нефтью

Рисуй как Куинджи, или Нефтизм в современном изобразительном искусстве

1 мин. чтения
Единственный СПГ-бункеровщик в России

Потребление газового топлива в России может вырасти в шесть раз к 2035 году

2 мин. чтения
ГЭС «Возрождение» в Эфиопии

На притоке Нила открыли самую большую гидроэлектростанцию Африки

1 мин. чтения
Специалист центра управления добычей «Газпром нефти» за работой

Цифровизация энергетики: цифровая трансформация и кибербезопасность промышленности

2 мин. чтения
Вид на Васюганские болота в Западной Сибири — одни из самых крупных в мире

Как болота связаны со здоровьем планеты и что за загадочную сеть для их изучения создают в Западной Сибири

5 мин. чтения