Новый метод производства водорода с использованием наночастиц фосфида никеля
Недорогие и чистые энергетические разработки смогут стать действительностью благодаря новому открытию. Члены исследовательской команды, возглавляемой Raymond Schaak, доктором химических наук из Университета Штата Пенсильвания (Penn State University (PSU)), поняли, что серьёзная химическая реакция, в ходе которой генерируется водород из воды, действенно срабатывает либо катализируется при участии наночастиц фосфора и никеля – двух недорогих и изобильных химических элементов.
Производство водорода из воды – процесс серьёзный для многих энергетических разработок, включая солнечные панели и топливные элементы. «Вода – совершенное горючее из-за собственной дешевизны и изобильности, но мы должны мочь извлекать из нее водород», говорит Raymond Schaak. Водород имеет высокую энергетическую плотность и прекрасно сберегает энергию, но в также время сам требует энергию для производства. Дабы сделать процесс создания водорода практичным, ученые в далеком прошлом изучили возможности инициализации химических реакций при помощи платины, но из-за ее редкости и дороговизны команда PSU искала другие элементы. «Были кое-какие прогнозы о том, что фосфид никеля возможно хорошим кандидатом и к этому времени мы уже пара лет трудились с этим составом», говорит Schaak. «Оказалось, что наночастицы фосфида никеля вправду активны в производстве водорода и сравнимы с лучшими известными альтернативами платины».
Для наночастиц фосфида никеля члены команды начали работу с дешёвыми солями металлов. Ученые растворили эти соли, добавили другие химические элементы и нагрели раствор, дабы разрешить наночастицам сформироваться. Исследователи сумели создать квазисферические наночастицы – не совершенные сферы, имеющие плоские и открытые края. «Небольшой размер наночастиц снабжает большую площадь поверхности, а наличие открытых краев свидетельствует, что много сторон доступно для катализа химических производства и реакций водорода», растолковывает Schaak.
Следующим шагов в этом изучении стало тестирование продуктивности наночастиц в Калифорнийском Технологическом Университете (California Institute of Technology). На протяжении тестов наночастицы были помещены на страницу титановой фольги с погружением этого страницы в раствор серной кислоты.
Потом к примеру приложили напряжение и измерили создаваемый ток. Оказалось, что на протяжении теста химические реакции проходили с громадным показателем эффективности, чем ожидалось.
«Технологии наночастиц уже начали открывать путь к недорогой и чистой энергии», говорит Schaak. «Отечественной сегодняшней целью есть предстоящее улучшение продуктивности этих наночастиц и изучение их функций. Кроме этого отечественная команда верит, что успех с фосфидом никеля может стать первым шагом в открытии новых катализаторов из недорогих и изобильных химических элементов».
Источник: PSU.
