Новый способ расположения катализатора ускорил электролиз воды
Ученые нашли способ встроить катализатор электролитического разложения воды в объемную структуру. Их технологическое решение ускоряет производство водорода и делает его стабильнее.
Водород важен для науки и промышленности благодаря своим свойствам: это самый легкий химический элемент, он обладает высокой плотностью энергии, а значит, может быть топливом, не создающим опасных выбросов. Единственный продукт сгорания водорода — вода. При окислении водород соединяется с двумя атомами кислорода и образует воду, H₂O.
Эти характеристики делают водород привлекательным источником «чистой энергии». Однако его производство до сих пор потребляет много энергии. Исследователи стараются сделать электролиз воды более эффективным, чтобы источники возобновляемой энергии могли обеспечить его протекание для получения водорода.
Электролиз воды — процесс, при котором вода разлагается на составляющие элементы под действием электрического тока. Воду разными способами приводят в контакт с электродами, катодом и анодом. К электродам присоединен источник тока. При пропускании тока на катоде образуется водород, а на аноде — кислород. Они быстро аккумулируются из свободных атомов в молекулярные водород (H₂) и кислород (O₂).
Относительно медленный физико-химический процесс распада воды на кислород и водород называют реакцией выделения кислорода (oxygen evolution reaction, OER). Ускорить OER можно с помощью катализаторов из благородных металлов. Золото, серебро, платина, иридий — редкие и дорогие металлы, а для ускорения реакции с их участием требуется дополнительная энергия.
Международная исследовательская группа разработала новый метод электрохимического расщепления воды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
Новый подход использует атомарно распределенный иридий в качестве катализатора. Металл встроен в структуру с диметилимидазолом и гидроксидом кобальта и железа. Важная инновация группы исследователей — именно в расположении этих компонентов: они собраны в объемную структуру, и это решение повысило эффективность и производительность разложения воды.
Предложенный учеными метод значительно усиливает активность OER и потребляет мало дополнительной энергии. Объемная структура использует только отдельные атомы иридия, что удешевляет применение катализатора и делает ускоренную реакцию стабильной.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии