Извлечение водорода из воды сульфидом молибдена

Недорогой MoS2 ведет себя подобно платиновым или рутениевым катализаторам – исследователи из Дании выделили водород из воды в реакции, катализируемой сульфидом молибдена..

Особые свойства поверхности платины, рутения и других металлов, расположенных по соседству в таблице Менделеева наделили эти материалы способностью катализировать большое количество химических реакций. Они находят широкое применение, например, в системах очистки автомобильных выхлопов и топливных ячейках. Однако высокая стоимость этих металлов побуждает исследователей искать этим металлам менее дорогую замену.

Контролируя размеры и морфологию однослойных плоских частиц дисульфида молибдена, исследователи из Технического Университета Дании продемонстрировали способность этих частиц катализировать реакцию выделения водорода (2H+ + 2e– → H2) в водном растворе. Также было обнаружено, что каталитический процесс происходит на гранях частиц. Эта деталь имеет как теоретическое, так и прикладное значение. Ранее на теоретическом уровне предсказывалась каталитическая активность граней наночастиц MoS2, но до настоящего времени эти предположения не были подтверждены экспериментально.

Для получения наночастиц требуемого размера профессор Иб Коргендорфф (Ib Chorkendorff) использовал реакцию молибдена с сероводородом на поверхности золота в условиях осаждения из паровой фазы.

Подобрав требуемые условия синтеза, исследователи смогли контролировать степень спекания и, таким образов, систематически изменять размер частиц и число атомов на грани наночастиц. После анализа образцов MoS2 с помощью сканирующей туннельной микроскопии исследователи измерили каталитическую активность наночастиц в электрохимических ячейках и определили, что скорость выделения водорода зависит линейно от общего числа атомов на гранях наночастиц.

www.chemport.ru