Учёные из Корейского института стандартов и науки достигли существенного прогресса в производстве водорода, безопасного для окружающей среды. Группа исследователей создала высокоэффективный катализатор на основе неблагородных металлов для электролиза воды с применением анионообменной мембраны (AEM).
Новое изобретение — это катализатор, полученный путем добавления небольшого количества рутения в структуру смеси диоксида молибдена и никель-молибдена. 2-Ni4Несмотря на высокую электропроводность диоксида молибдена, его использование в качестве катализатора для электролиза воды раньше ограничивалось разрушением в щелочном растворе.
Благодаря подробному изучению структуры исследователи выяснили, что главная причина разрушения – это прикрепление гидроксид-ионов (OH). —На основе данных разработчики создали метод внедрения рутения в оптимальном количестве для предотвращения разрушения диоксида молибдена. Полученные наночастицы рутения размером менее 3 нанометров образуют тонкий слой на поверхности катализаторов, повышая их долговечность.
Тестирование выявило впечатляющие показатели: новый катализатор работает в четыре раза дольше и проявляет более чем шестикратную активность по сравнению с распространенными коммерческими аналогами. В сочетании с тандемным перовскит-кремниевым солнечным элементом эффективность преобразования солнечного света в водород составила 22,8%, что свидетельствует о высоком уровне его совместимости с возобновляемыми источниками энергии.
Катализатор отличается высокой активностью и стабильностью при обработке соленой воды, вырабатывая качественный водород. Такое свойство потенциально сократит расходы на очистку воды в процессе получения «зелёного» водорода.
Главный исследователь группы метрологии новых материалов KRISS, доктор Сун Хва Парк, заявила: «Сейчас для производства «зелёного» водорода нужна очищенная вода, но использование морской воды может значительно уменьшить расходы на опреснение. Планируем продолжить исследования в этой области».