Η απόδοση της παραγωγής καυσίμου υδρογόνου αυξήθηκε με τη βοήθεια νανοσωλήνων

Исследователи из Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук синтезировали

новые электрокатализаторы на базе никеля, меди и углеродного волокна. Углеродные нанотрубки с никель-медным покрытием повышают эффективность получения из воды чистого кислорода для применения в медицине и водорода для энергетики.

Для получения катализаторов исследователи использовали метод электроосаждения из комплексных аммоний-сульфосалициловых электролитов. Металлическое покрытие на поверхности электрода сформировалось в процессе электрохимической реакции. 


Углеродная микротрубка с металлическим покрытием. Снимки получены с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (слева) и сканирующей электронной микроскопии (справа). Изображения: Dmitriev et al. / Int. J. Hydrog. Energy, 2023

Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία που περιγράφεται στο περιοδικόInternational Journal of Hydrogen Energy, οι ερευνητές δημιούργησαν πολύ λεπτές επικαλύψεις με μεταλλικά νανοσωματίδια στην επιφάνεια των ηλεκτροδίων. Το πάχος των μικροσωλήνων άνθρακα ήταν περίπου 1,2 nm με επίστρωση μόνο με νικέλιο και περίπου 0,5 nm με επίστρωση νικελίου-χαλκού.

Исследователи отмечают, что изменение технологии производства электродов увеличило площадь электрохимически активной поверхности материалов: в пять раз (с 265 до 1400 см²) для никелевого и почти в три раза (до 780 см²) для никель-медного катализаторов соответственно. 

Έχουμε κάνει βελτιώσεις στα ηλεκτροκαταλυτικάιδιότητες τόσο λόγω της μείωσης του μεγέθους των κρυσταλλιτών όσο και λόγω της παρουσίας πρόσθετων χαλκού. Βελτιώνει την ηλεκτρική αγωγιμότητα και μειώνει τη συνολική ενέργεια δεσμού μετάλλου-υδρογόνου, γεγονός που μειώνει τους περιορισμούς διάχυσης της αντίδρασης.

Dmitry Dmitriev, ερευνητής στο A.F. Ioffe και συν-συγγραφέας της μελέτης

Τόσο το υδρογόνο όσο και το οξυγόνο μπορούν να συντεθούν χωρίςεκπομπές αερίων θερμοκηπίου με ηλεκτρόλυση νερού - αποσύνθεση υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος. Αλλά για να προχωρήσει αυτή η διαδικασία αποτελεσματικά, χρειάζονται καταλύτες για να επιταχύνουν την αντίδραση. Η χρήση επικαλύψεων νικελίου και χαλκού (σχετικά φθηνά μέταλλα) σε αυτή την ικανότητα θα μειώσει το κόστος παραγωγής ιατρικού οξυγόνου και πράσινου καυσίμου.

Διαβάστε περισσότερα:

Το μυστικό της μακροζωίας αποκαλύπτεται: οι επιστήμονες έχουν καταλάβει πώς να ξεκινήσουν τον απαραίτητο μηχανισμό στο ανθρώπινο σώμα

Ονόμασε μια νέα αιτία αυτισμού

Βρέθηκε ναός 2.700 ετών στο Σουδάν Εξέπληξε τους επιστήμονες