Сегодня 16 сентября 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 🔥
Apple устранила рекордное число уязвимостей в iOS и других программных продуктах 20 мин.
The Rolling Stones, Трэвис Скотт, Future и многие другие: музыканты начали дразнить фанатов тизерами коллаборации с GTA VI 2 ч.
Cloudflare захлопнула дверь перед частью ИИ-ботов на миллионах сайтов 2 ч.
Google представила ИИ-модели Gemini 3.8 Live и Live Extended Thinking 2 ч.
Remedy не сомневается в успехе Control Resonant — раскрыта дата выхода первых обзоров 3 ч.
Фэнтезийный ролевой боевик Wo Long 2: Wings of Ember от создателей Nioh получил новый трейлер, дату выхода и временную демоверсию 3 ч.
Марк Цукерберг также высказался против централизованного замедления развития ИИ 4 ч.
OpenAI не боится замедления ИИ — финансовый директор заявила, что даже остановка разработок не навредит бизнесу 5 ч.
В октябре Microsoft проведёт мероприятие, посвящённое Windows и устройствам Surface 8 ч.
Вот это поворот: на покупку издателя «Мира танков» и «Мира кораблей» нацелился бывший российский гонщик «Формулы-1» 15 ч.
Intel не смогла запустить завод в Огайо, а теперь им заинтересовалась SK hynix — там хотят делать память 20 мин.
Создание «китайского Starlink» ускорилось — к запускам спутников подключилась частная компания 47 мин.
Meta вскоре может представить умные очки Luna, в которых нет камер 52 мин.
Открытие китайских учёных кратно ускорит производство водорода солнечным светом 2 ч.
Тан бьёт тревогу: Intel не может удовлетворить даже половину спроса на CPU, а дефицит памяти сохранится до 2028 года 2 ч.
Первый орбитальный запуск мегаракеты SpaceX Starship запланирован на 22 сентября 5 ч.
Дженсен Хуанг заявил, что проблему безопасности ИИ надо решать инженерными методами, а не политическими 5 ч.
Razer представила игровую гарнитуру Kraken V4 X Sensa HD Haptics Edition с тактильной обратной связью 7 ч.
Новый раунд финансирования оценит OpenAI в $1,2 трлн ещё до IPO 8 ч.
144-ядерные Arm-процессоры Fujitsu MONAKA станут доступны в ноябре 11 ч.