Российские и зарубежные исследователи создали катализатор на основе наночастиц из оксидов металлов и графена, который способен долгое время, более 12 часов, расщеплять воду при пропускании через него электрического тока. Эта разработка может снизить затраты на производство водорода и приблизить переход к зеленой энергетике. 
«Мы продемонстрировали, что сочетание высокоэнтропийных оксидов и восстановленного графена позволяет преодолеть ограничения классических катализаторов. Это решение объединяет высокую активность, стабильность и относительную дешевизну», — прокомментировал профессор МИЭМ НИУ ВШЭ Андрей Васенко.
Как подчеркивают ученые, широкое применение водородных источников энергии в настоящее время сдерживается тем, что для их создания и производства водорода требуются катализаторы из иридия, рутения и других дорогостоящих металлов. Исследователи давно ищут возможность заменить их на материалы, основанные на других элементах, однако у большинства из них КПД оказывается значительно ниже или они имеют низкую долговечность.
Группа ученых из России, Ирана и Испании предложила более доступную и устойчивую альтернативу дорогим катализаторам, основанную на высокоэнтропийных оксидах. Это соединения кислорода с пятью и более металлами, где атомы кислорода формируют сложные узоры, а металлические ионы распределены в пустотах между узлами.
Исследователи выяснили, что каталитические характеристики наночастиц из оксидов кобальта, железа, марганца, меди, никеля и хрома можно значительно улучшить, если закрепить их на поверхности подложки из восстановленного графенового оксида. Это способствует более равномерному распределению частиц по поверхности, а также увеличивает электропроводность катализатора и эффективность его работы.
Дальнейшие эксперименты продемонстрировали, что катализатор сохраняет свою эффективность в течение 12 часов непрерывной работы и хорошо проводит электричество. По мнению ученых, такие характеристики делают созданный ими материал перспективным для будущих промышленных установок по расщеплению воды и производству водорода, хотя для практического применения потребуются более длительные испытания.
Фото: hi-tech.mail.ru