Сегодня 01 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Открытие китайских учёных кратно ускорит производство водорода солнечным светом

Исследователи Нинбоского института материаловедения и инженерии (NIMTE) Китайской академии наук разработали прорывной фотоорганический катализатор, значительно ускоряющий производство водорода из обычной воды с помощью солнечного света. Водород — это энергоёмкое и одновременно экологически чистое топливо, которое способно согреть и напитать энергией что угодно без вреда для окружающей среды.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

Большой проблемой всех каталитических реакций с расщеплением воды на кислород и водород под воздействием солнечных лучей остаётся малое время жизни носителей заряда — электронов и дырок, которые быстро рекомбинируют и уже не участвуют в дальнейшей реакции выработки водорода. Учёные из Китая нашли способ в 1000 раз увеличить время жизни носителей заряда в растворе, чтобы как можно больше из них смогли принять участие в реакции синтеза водорода.

Обычные химические связи оказались недостаточно прочными для длительной активной реакции и исследователи заменили их на более устойчивые кумариновые связи с параллельным использованием так называемых ковалентных органических каркасов (COF). В сравнении с обычным COF с иминными связями разделённое состояние зарядов в новых условиях сохранялось примерно в 1000 раз дольше, что можно считать настоящим прорывом.

Дело в том, что в обычных COF гибкие химические соединения могут совершать вращательные движения вне плоскости, вызывая структурные флуктуации и дополнительные потери энергии. Кумариновый фрагмент подавляет такие движения. Это облегчает перенос зарядов на большие расстояния внутри органического каркаса и позволяет уменьшить ширину запрещённой зоны, повышая эффективность использования энергии видимого света.

Также для ускорения реакции выделения водорода исследователи использовали наночастицы платины в качестве дополнительного катализатора. При освещении с длиной волны 440 нм новый материал продемонстрировал скорость выделения водорода 531 ммоль на грамм катализатора в час. При освещении видимым светом с длиной волны более 420 нм скорость составила 166 ммоль/(г·ч).

Работа показывает, что эффективность органических фотокатализаторов можно повышать не только изменением их химического состава, но и целенаправленным управлением динамикой зарядов внутри молекулярного каркаса. В данном случае более продолжительное разделение электронов и дырок увеличивает вероятность их участия в полезной химической реакции до рекомбинации, что можно с успехом использовать для увеличения производства по-настоящему «зелёного» водорода.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Gamesblender № 800: битва за Mass Effect, «тяжелый» реализм GTA VI и триумф Phantom Blade Zero 2 ч.
Хоррор Black Lake про заброшенный приют и «бескрайний чёрный океан» обзавёлся первым геймплейным тизером 3 ч.
Binance возобновила вывод средств и возместила 95 % украденных $6,3 млрд 6 ч.
Новая статья: Clive Barker’s Hellraiser: Revival — игра, вызывающая приятную боль. Рецензия 23 ч.
Квартальный объём мирового рынка облачных инфраструктур вырос в полтора раза 24 ч.
Binance закрыла 90 % дыры после кражи $6,3 млрд — вывод средств обещают вернуть 1 ноября 31-10 21:28
GamesVoice озвучила последний трейлер GTA VI и намекнула, что русский дубляж игры может появиться «когда-нибудь потом» 31-10 20:21
Apple Intelligence на следующей неделе доберётся до Китая — с Qwen от Alibaba, но без новой Siri 31-10 10:29
Новая статья: Gears of War: E-Day — как заводилась бензопила. Рецензия 31-10 00:08
Глава Anthropic призывал замедлить развитие ИИ, но сам не собирается сбавлять обороты 30-10 22:37
Проект ЦОД Project Blue в Аризоне обострил спор о распределении дефицитных водных ресурсов 10 ч.
Память стала золотой жилой ИИ: Samsung, SK hynix и Micron заработали больше Apple, Microsoft и Amazon 10 ч.
SpaceX не смогла отделаться от иска NAACP по поводу загрязнения воздуха в Мемфисе 12 ч.
UGREEN предлагает миниатюрную зарядку Nexode Air 65W, полноразмерные беспроводные наушники Max5s и чехол для iPhone с экраном E-ink 13 ч.
Meta тайно создала прототип человекоподобного робота для дома — помогли китайцы 24 ч.
Прогноз Kioxia разочаровал инвесторов — компания отметила снижение темпов роста стоимости флеш-памяти 24 ч.
Орбитальный ЦОД Google Suncatcher вышел на связь и написал хайку 24 ч.
Альтман приехал к Samsung выпрашивать память для ИИ на фоне усиления дефицита 31-10 16:56
Подорожают и камеры: Canon готовится переложить рост затрат на покупателей 31-10 13:35
Инвесторы отрезали OpenAI от денег — компания не собрала и половины от $30 млрд, на которые рассчитывала 31-10 10:39