Нарушение связей между кислородом и водородом в воде может стать ключом к появлению неограниченного источника чистого топлива, но найти экономически выгодную технологию непросто. Американские ученые сообщают о создании многообещающего катализатора: он эффективный, доступный и стабильный в присутствии кислоты.
Для расщепления молекул воды на кислород и водород используются электролизеры. Наиболее эффективные из них — с коррозийными кислотами и электродными материалами, сделанными из оксида иридия или оксида рутения. Первый вариант более стабильный, но иридий — один из самых редких металлов на Земле, поэтому ученые ищут ему замену.
В прошлом электролизеры состояли из двух элементов, металла и кислорода. Исследователи из Иллинойсского университета в Урбане — Шампейне решили взять два металла — иттрий и рутений — вместо одного, сообщает Phys.org.
Проведя испытания нового материала в различных типах кислот, ученые обнаружили, что под воздействием высокой температуры, физические характеристики рутената иттрия меняются. Материал становится менее пористым и приобретает новую кристаллическую структуру. Это позволяет расщеплять молекулы воды с более высокой скоростью, чем в современной промышленности.
«Стабильность электродов в кислоте всегда была проблемой, но нам кажется, что мы наткнулись на нечто новое и отличное от других работ в этой области, — говорит главный автор исследования Хун Ян. — Это исследование станет очень важным шагом к чистой технологии получения водорода».
Следующим шагом ученых станет создание лабораторного прототипа для дальнейшего тестирования материала и улучшения стабильности электродов в кислотной среде.
Journal information