Разработан новый принцип создания катализатора для получения водорода из воды

Американский специалист Джефри Лонг (Jeffrey Long) из калифорнийского университета в Беркли предложил кардинально новый принцип создания дешевых и устойчивых катализаторов для получения из воды водорода — самого перспективного и экологически чистого вида топлива.

Как известно, в настоящее время водород надлежащей чистоты получают посредством электролиза воды. К сожалению, данный способ характеризуется целым рядом недостатков, в числе которых — неоправданно высокие энергетические затраты на производство топлива. Однако эти затраты можно снизить посредством использования катализаторов, в качестве наиболее известного из которых можно вспомнить крайне редкую и весьма дорогостоящую платину.

Что же касается более дешевых катализаторов, созданных на основе биологических молекул, преобразующих воду в водород внутри живых систем, то все они отличаются низкой эффективностью, малой устойчивостью и необходимостью использования в процессе различных дополнительных компонентов.

Как сообщает на своих страницах интернет-портал rccnews.ru, калифорнийский ученый предложил кардинально новый принцип создания катализаторов для получения водорода из воды, основанный на атоме металла молибдена — довольно распространенного металла, широко применяющегося в современном производстве легированных сталей.

Новый катализатор представляет собой атом молибдена, окруженный пятью лигандами — присоединенными к нему фрагментами органических молекул на основе пиридина (циклической молекулы с одним атомом азота). В ходе своей работы Лонг и его коллеги обнаружили, что одно из синтезированных ими соединений обладает способностью к транспорту электронов, что рассматривается в качестве ключевой характеристики катализаторов для получения водорода.

Результаты дальнейшего исследования показали, что полученное соединение характеризуется значительной эффективностью и скоростью работы как в чистой, так и в соленой морской воде, а, кроме того, может «похвастаться» высокой устойчивостью к деградации в сравнении с катализаторами, созданными на основе биологических молекул. Данная стабильность обуславливается связью атома молибдена с 5 лигандами, которые надежно его удерживают в молекуле.

Конечно, у нового катализатора есть и свои недостатки, например, весьма высокое электрическое напряжение, необходимое для работы, а также скорость работы, которая несколько уступает скорости работы природных аналогов. С учетом этого обстоятельства, в настоящее время разработка калифорнийских экспертов не может быть рассматриваться в качестве коммерческого катализатора.

Но, как бы то ни было, указанная работа демонстрирует совершенно новый и очень перспективный подход к синтезу катализаторов для получения водорода из воды. На данный момент американские эксперты ищут новые сочетания металлов и лигандов, обладающих большей каталитической активностью, а, кроме того, не оставляют надежду совместить свою разработку с солнечными источниками энергии.