- В России за 300 000 рублей начали... (12)
- XPeng считает, что рынок летающих... (12)
- Массовое использование ИИ-технологий,... (11)
- «Добро пожаловать обратно, Walkman».... (12)
- BMW готовит самые мощные «семёрки» в... (12)
- Samsung приготовила революцию в смартфонах:... (29)
- Новый BlackBerry может получить... (31)
- Японские власти решились выделить ещё $5,4... (29)
- А нужен ли новый завод в таких условиях?... (33)
- У Snapdragon 8s Gen 4 появился прямой... (36)
- А вот это уже интересно: Snapdragon 8s Gen 4... (36)
- Новое видение дизайна от Apple: инсайдер... (31)
- Дональд Трамп заявил, что его совершенно не... (31)
- В Россию завезли недорогие новые Skoda... (34)
- День только начинается, а Солнце уже... (28)
- Солнце набирает обороты: за первые часы... (34)
Японские учёные создали новый катализатор для производства «зелёного» водорода
Дата: 2025-02-16 20:18
Учёные Университета Тохоку в Японии разработали катализатор, который значительно повышает эффективность и стабильность реакции выделения кислорода (OER) в кислой среде. Это открытие может стать важным шагом в развитии технологий производства «зелёного» водорода.
Исследовательская группа под руководством доцента Хао Ли из Института передовых исследований материалов (WPI-AIMR) Университета Тохоку создала тройной оксидный катализатор Ru3Zn0.85W0.15Ox (RZW). Этот катализатор решает давнюю проблему достижения высокой каталитической активности и долговечности в кислых условиях.
Реакция выделения кислорода играет ключевую роль в расщеплении воды для получения водорода, который рассматривается как перспективный источник экологически чистой энергии. Однако традиционные катализаторы часто не могут поддерживать высокую производительность и стабильность в кислой среде.

Новый катализатор RZW использует уникальные электроноакцепторные свойства вольфрама (W) и «жертвенное» поведение цинка (Zn) для улучшения характеристик OER. Исследование показало, что во время начального процесса OER цинк растворяется из катализатора, высвобождая электроны, которые захватываются частицами вольфрама. Это приводит к накоплению электронов на участках рутения (Ru), повышая каталитическую активность.
Несмотря на растворение цинка, катализатор сохраняет свою структурную целостность и каталитическую эффективность благодаря стабилизирующей роли вольфрама, который преимущественно занимает мостиковые участки и сохраняет активные конфигурации рутения.
Для изучения структурных и электронных свойств катализатора в условиях OER исследовательская группа использовала комбинацию экспериментальных методов, включая рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (XPS), просвечивающую электронную микроскопию высокого разрешения (HRTEM) и преобразование Фурье расширенной тонкой структуры рентгеновского поглощения (FT-EXAFS). Кроме того, были проведены теоретические расчёты с использованием теории функционала плотности (DFT).
Результаты показали, что быстрое растворение цинка значительно способствует улучшению переноса электронов, повышая как активность OER, так и долгосрочную стабильность катализатора.
«Это открытие демонстрирует, как стратегическое легирование вольфрамом и использование жертвенных металлов, таких как цинк, может значительно улучшить характеристики катализаторов OER», — отметил Хао Ли. «Наши результаты предполагают, что этот подход открывает многообещающий путь для разработки высокоэффективных и экономичных катализаторов для производства "зелёного" водорода, что крайне важно для перехода к возобновляемым источникам энергии».
Следующим шагом в этом исследовании станет тестирование катализатора RZW в полных электролизных системах для оценки его производительности в реальных условиях для преодоления разрыва между фундаментальными исследованиями и практическим применением технологий производства водорода.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Учёные создали технологию 3D-печати волокон толщиной с паутину
Учёные из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign, UIUC) разработали новую технологию трёхмерной печати, позволяющую создавать тончайшие волокна, сравнимые с теми, что встречаются в природе. Новый метод, названный «встроенной трёхмерной печатью», использует гидрогель в качестве поддерживающей среды. Это позволяет создавать...
Топология квазикристаллов: физики заглянули в четвёртое измерение
Учёные из Израильского технологического института Техниона и их коллеги из немецких университетов раскрыли новые свойства квазикристаллов, обнаружив их связь с высшими измерениями. Исследование, опубликованное в журнале Science, проливает свет на топологические характеристики этих необычных материалов, открытых в 1982 году профессором Даном Шехтманом. Квазикристаллы, за...
КамАЗу — 49 лет. Первый грузовик — КамАЗ 5320 — выпускали почти четверть века
16 февраля 1976 года — день рождения легендарного КамАЗа. Сегодня КамАЗ — один из немногих выживших гигантов советского автопрома, демонстрирующий устойчивость в условиях санкций и адаптивность к рыночным условиям. Фото:КАМАЗ 49 лет назад с конвейера КамАЗа сошел первый грузовик — КамАЗ-5320. Весной того же года он вместе с 15 другими машинами пополнил автопарк...
Китайский радиотелескоп FAST раскрыл тайны трёх необычных долгопериодических пульсаров
Международная группа астрономов под руководством Хабтаму Менберу Тедила из Университета Арба Минч в Эфиопии провела исследование трёх долгопериодических пульсаров с помощью крупнейшего в мире радиотелескопа FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) в Китае. Учёные изучили пульсары PSR J1945+1211, PSR J2323+1214 и PSR J1900−0134 в рамках проекта CRAFTS...