Техно новости и обзоры

  • Главная
  • Карта сайта

19

Дек

Ученые повысили процент получения водорода из воды

Фотокаталитическое расщепление воды использует солнечный свет для разделения воды на водород и кислород. Это экологически чистый способ получения водорода для топливных элементов. В журнале «Angewandte Chemie», японские исследователи представили новый способ получения более эффективных фотокатализаторов. Их метод использует крошечные полые сферы, покрытые изнутри и снаружи сокатализаторами разного типа.

В реакции фотокаталитического расщепления воды катализатор, как правило, полупроводник, захватывает фотоны. Электроны, получая дополнительную энергию, переходят из валентной зоны в зону проводимости. Электронные пустоты, появившиеся в валентной зоне, рассматриваются как положительно заряженные «дырки». Если электроны и дырки успевают мигрировать к поверхности катализатора до того как противоположные заряды скомпенсируют друг друга, то они могут передаваться молекулам воды и приводить к преобразованию воды в водород и кислород.

Теоретически, катализаторы на основе нитрида тантала (Ta3N5) должны бы хорошо подходить для фотокатализа с использованием видимого света. Тем не менее, две основные проблемы препятствуют их успешному использованию на практике: во-первых, на поверхности катализатора, результирующий продукт, кислород и водород, немедленно вступают в реакцию друг с другом с образованием воды. Во-вторых, получаемое разделение зарядов на электроны и дырки, образующиеся в реакции, работает не вполне правильно, так как заряды быстро рекомбинируют.

Сокатализаторы предназначены для повышения эффективности путем захвата электронов или дырок, и передачи их в воду. Драгоценные металлы, такие как платина, могут улучшить отдельные шаги получения водорода; оксиды металлов, таких как иридий и кобальт, катализируют процесс получения кислорода. Тем не менее, оснащение фотокатализаторов обоими типами сокатализаторов не привело к каким-то существенным успехам.

Команда во главе с Доменом Казунари (Kazunari Domen) в Токийском Университете выдвинула интересное предположение: что, если оба сокатализатора, вместо равномерного распределения по катализатору, пространственно разделить? Чтобы достичь этого, исследователи разработали простой метод для производства микрочастиц, которые они назвали — «ядро-оболочка».

Ядро диоксида кремния в дальнейшем растворялось, оставляя предельно тонкие, пористые, полые шарики, выполненные из нитрида тантала, покрытого с внутренней стороны наночастицами платины, а с внешней стороны оксидом иридия или кобальта.

Читайте также: Новости Новороссии.

Возможно заинтересует:

  • Тяжелое наследие: эсксперт о том, что произошло с «Фобосом»
  • Наукоград «Сколково» как долина Сан-Фернандо
  • 29 лет назад продемонстрирован первый компакт-диск
  • Растет роль маркетплейсов
  • Вердикт ученых: мамонта нельзя клонировать

Свежие записи

  • Тяжелое наследие: эсксперт о том, что произошло с «Фобосом»
  • Huawei планирует продать 6 млн Huawei P30 на старте и 20 млн смартфонов в этом году
  • Представлен смартфон Motorola One Vision: кинематографический экран и платформа Exynos за 300 евро
  • Наукоград «Сколково» как долина Сан-Фернандо
  • 29 лет назад продемонстрирован первый компакт-диск

Архивы

  • Май 2025
  • Апрель 2025
  • Март 2025
  • Февраль 2025
  • Январь 2025
  • Декабрь 2024
  • Ноябрь 2024
  • Октябрь 2024
  • Сентябрь 2024
  • Август 2024
  • Июль 2024
  • Июнь 2024
  • Май 2024
  • Апрель 2024

Последние записи

  • Тяжелое наследие: эсксперт о том, что произошло с «Фобосом»
  • Huawei планирует продать 6 млн Huawei P30 на старте и 20 млн смартфонов в этом году
  • Представлен смартфон Motorola One Vision: кинематографический экран и платформа Exynos за 300 евро
  • Наукоград «Сколково» как долина Сан-Фернандо
  • 29 лет назад продемонстрирован первый компакт-диск
  • Растет роль маркетплейсов
  • Moto Z4 в прозрачном чехле позирует всеми сторонами корпуса
  • Вердикт ученых: мамонта нельзя клонировать
  • Рассекречены первые подробности. Huawei провёла предварительный анонс Honor 20
  • Правила безопасной работы с Wi-Fi
  • Случайные записи

    • Складной смартфон Moto RAZR 2019 позирует на официальных изображениях
    • Выявлена генетическая мутация, приводящая к заболеваниям сердца
    • Опубликованы подробные характеристики бюджетного флагмана Redmi (Redmi 855)
    • В Крыму строится элитный курортный клуб
    • Система CASBLiP позволяет «видеть» мир через звук
    • Группа ученых из Гарвардского университета нашла причину возрастного ухудшения памяти
    • Учёным удалось разработать гибкие твердотельные батареи
Все права защищены © 2025 Техно новости и обзоры.