Нанотехнологии упрощают получение водородного топлива

Нанотехнологии упрощают получение водородного топлива

 Роман Иванов

Исследователи под руководством Александра Орлова из Университета Стони-Брук и их коллеги из Брукхейвенской национальной лаборатории (все — США) обнаружили, что использование золотых наночастиц с размером меньше одного нанометра обеспечивает гораздо более высокий выход водорода, чем другие специально разработанные катализаторы.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Applied Catalysis B: Environmental.

Защищённые лигандами субнанометровые кластеры Au11 демонстрируют в 35 раз более высокую каталитическую активность в сравнении с традиционными частицами Pt, Ru, Pd или Rh в 2-4 нм. (Иллюстрация Elsevier B.V.)

По словам г-на Орлова, достигнутый результат стал первой в истории демонстрацией замечательного потенциала металлических субнаноразмерных частиц (содержащих меньше дюжины атомов) для получения водородного топлива прямо из воды. Используя достижения нанотехнологии, учёные обнаружили, что уменьшение металлических частиц до субнанометровых размеров (менее 1 нм) влечёт за собой резкий — в 35 и более раз в сравнении с традиционными материалами — скачок их каталитической активности в случае реакции расщепления воды под действием солнечного света.

Чтобы как-то объяснить наблюдаемые чудеса, г-н Орлов обратился за помощью к коллегам из Брукхейвенской национальной лаборатории, и те провели теоретические расчёты, уделив особое внимание некоторым аномалиям в электронных свойствах этих ничтожно малых молекул, которые ещё только предстоит интерпретировать. Но уже сегодня субнаноразмерные кластеры, содержащие всего 11 атомов золота, могут с успехом заменить более дорогие и гораздо менее эффективные катализаторы, основанные на традиционных 2–4-нанометровых частицах Pt, Ru, Pd или Rh.

Подготовлено по материалам Университета Стони-Брук.