Недорогой катализатор для электролиза воды, близкий по эффективности к платине, разработали российские и зарубежные химики

Российские и зарубежные химики создали катализатор на основе меди, хрома и серы для получения водорода, который по эффективности сопоставим с платиновыми системами электролиза воды, но при этом дешевле и примерно в полтора раза результативнее аналогичных недорогих решений. Об этом рассказали в Российском научном фонде.

Источник изображения сгенерировано нейросетью Grok

Сочетание высокой активности, стабильности и низкой себестоимости делает этот катализатор перспективным для промышленного применения. Его использование может удешевить экологически чистое топливо и сделать водородную энергетику доступнее.

Сейчас широкое применение водородной энергии сдерживается необходимостью использовать дорогие катализаторы на основе платины и других благородных металлов. Ученые по всему миру уже давно ищут альтернативы, но в большинстве случаев они уступают по эффективности.

Микрофотографии полученных катализаторов
Источник изображения Inorganic Chemistry Communications

Команда исследователей из России, Китая, Саудовской Аравии и Турции установила, что соединения меди и хрома могут работать гораздо лучше, если в их структуру ввести атомы серы. Это повышает проводимость материала и прочность взаимодействия с ионами водорода, улучшая общие каталитические свойства.

Для создания нового материала ученые сначала изготовили пористые медные заготовки, которые последовательно обрабатывали растворами хлорида хрома и сульфида натрия, а затем подвергли термообработке при температурах от 90 до 500 °C. В результате полученный катализатор оказался в 1,5 раза эффективнее обычного сплава меди и хрома при расщеплении воды.

Испытания подтвердили, что новый катализатор не только приближается по эффективности к платиновым аналогам, но и сохраняет стабильность в течение длительного времени. Это открытие может сыграть ключевую роль в снижении себестоимости производства водорода и повысить экономическую привлекательность водородной энергетики.