Международная команда исследователей при участии МИЭМ ВШЭ разработала катализатор, который эффективно выделяет водород из воды и сохраняет свои свойства в течение 12 часов непрерывной работы. Разработка может сделать производство водорода доступнее и ускорить переход к "зеленой" энергетике. Об этом говорится в пресс-релизе НИУ ВШЭ, который находится в распоряжении ИА StolicaMedia.
Ученые из МИЭМ НИУ ВШЭ вместе с коллегами из России, Испании и Ирана создали новый катализатор, который помогает получать водород из воды с меньшими затратами энергии. Для этого они использовали наночастицы сложного оксида, в состав которого вошли шесть металлов — кобальт, железо, марганец, медь, никель и хром. Частицы закрепили на разных углеродных подложках.
Лучшие результаты показал вариант на основе восстановленного графена. Он почти втрое повысил эффективность реакции по сравнению с тем же оксидом без подложки. Такая структура не только ускоряет процесс, но и предотвращает разрушение катализатора при длительной работе. По словам научного сотрудника Центра квантовых метаматериалов МИЭМ ВШЭ Ахмада Остовари, объединение нескольких металлов в одной решетке позволило создать больше активных точек, где реакция идет быстрее.
Новый материал показал низкий оверпотенциал — всего 290 мВ, тогда как у исходного соединения он составлял 770 мВ. Это значит, что процесс выделения водорода проходит легче и требует меньше энергии. Испытания также показали, что катализатор сохраняет эффективность на протяжении 12 часов непрерывной работы. Как отметил профессор МИЭМ ВШЭ Андрей Васенко, сочетание высокоэнтропийных оксидов и восстановленного графена помогает преодолеть ограничения традиционных катализаторов, объединяя высокую активность, стабильность и доступность.
Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Energy Materials (18+). Ученые считают, что их разработка может стать основой для будущих промышленных электролизеров и приблизить переход к экологически чистому производству энергии.
