Японские исследователи разработали катализатор.

Японские исследователи разработали катализатор, демонстрирующий месячную стабильность для производства «зелёного» водорода. Управление электрическим потенциалом позволяет контролировать структурные изменения в материале, что обеспечивает рекордные результаты. В контексте глобальной цели достижения углеродной нейтральности к 2050 году, экологически чистые технологии играют ключевую роль, среди которых электролитическое расщепление воды для получения водорода занимает важное место.Команда ученых из Университета Тохоку предложила новаторский подход к созданию стабильного и эффективного катализатора, который можно применять в промышленности. Катализаторы и их предшественники имеют критическое значение для электрохимических процессов, однако их стабильность и активность нередко снижаются из-за явления, известного как "реконструкция" — структурные изменения, происходящие в процессе работы. На этот феномен влияют различные факторы, такие как свойства прекатализатора, состав электролита, метод электрохимической индукции и температура. «Представьте, что вы играете в теннис, но мяч меняет свою форму после каждого удара. Проектировать катализаторы, которые трансформируются в процессе работы, не легче», — комментирует Хэн Лю, ведущий автор исследования.Исследователи сосредоточились на управлении реконструкцией прекатализатора Co2Mo3O8 под воздействием электрического потенциала. В ходе экспериментов было установлено, что приложенное напряжение контролирует изменения поверхностной структуры материала, что сопровождается "вымыванием" части его компонентов в электролит. В результате был создан композитный катализатор Co(OH)2@Co2Mo3O8, который продемонстрировал выдающиеся результаты. Эффективность генерации водорода по Фарадею составила 99,9% (по отношению к обратимому водородному электроду, RHE), а стабильность сохранялась более 30 дней. «Наш катализатор не только высокоэффективен, но и подходит для длительного хранения, что является критически важным для его промышленного использования», — отметила Лю.Исследование выявило связь между эволюцией прекатализатора, изменениями в электролите и общей производительностью системы. Эти выводы открывают возможности для целенаправленного проектирования катализаторов для «зелёной» энергетики. Работы японских ученых способствуют развитию технологий, которые могут ускорить переход на водородное топливо и смягчить последствия климатических изменений.