Марская вада з'яўляецца адным з самых багатых рэсурсаў на зямлі, абяцаючы як крыніца вадароду - жаданага ў якасці крыніцы чыстай энергіі - і пітной вады ў засушлівым клімаце. Але нават калі тэхналогіі падзелу вады, здольныя вырабляць вадарод з прэснай вады, сталі больш эфектыўнымі, марская вада засталася праблемай.

Даследчыкі з Універсітэта Х'юстана паведамілі аб значным прарыве з новым каталізатарам рэакцыі вылучэння кіслароду, які ў спалучэнні з каталізатарам рэакцыі вылучэння вадароду дасягнуў шчыльнасці току, здольнай падтрымліваць прамысловыя патрэбы, патрабуючы пры гэтым адносна нізкага напружання для пачатку электролізу марской вады.

Даследчыкі кажуць, што прыладзе, якая складаецца з недарагіх нітрыдаў неблагородных металаў, удаецца пазбегнуць многіх перашкод, якія абмяжоўвалі ранейшыя спробы недарагога вытворчасці вадароду або бяспечнай пітной вады з марской вады. Праца апісана ў Nature Communications.

Чжыфэн Рэн, дырэктар Тэхаскага цэнтра звышправоднасці ў UH і адпаведны аўтар газеты, сказаў, што галоўнай перашкодай з'яўляецца адсутнасць каталізатара, які можа эфектыўна расшчапляць марскую ваду для атрымання вадароду, не вызваляючы пры гэтым іёны натрыю, хлору і кальцыя. і іншыя кампаненты марской вады, якія пасля вызвалення могуць асядаць на каталізатары і рабіць яго неактыўным. Іёны хлору ўяўляюць асаблівую праблему, збольшага таму, што для вызвалення хлору патрабуецца крыху больш высокае напружанне, чым для вызвалення вадароду.

Даследчыкі пратэставалі каталізатары з марской вадой, узятай з заліва Галвестон ля ўзбярэжжа Тэхаса. Рэн, доктар медыцынскіх навук Андэрсан, прафесар фізікі ў UH, сказаў, што гэта таксама будзе працаваць са сцёкавымі водамі, забяспечваючы яшчэ адну крыніцу вадароду з вады, якая ў іншым выпадку непрыдатная для выкарыстання без дарагой ачысткі.

«Большасць людзей выкарыстоўваюць чыстую прэсную ваду для атрымання вадароду шляхам расшчаплення вады», - сказаў ён. «Але даступнасць чыстай прэснай вады абмежаваная».

Для вырашэння праблем даследчыкі распрацавалі і сінтэзавалі трохмерны каталізатар рэакцыі вылучэння кіслароду ядро-абалонка з выкарыстаннем нітрыду пераходнага металу з наначасціцамі, вырабленымі з злучэння нікель-жалеза-нітрыд і нанастрыжнямі нікель-малібдэна-нітрыду на порыстай нікелевай пене.

Першы аўтар Луо Юй, дактарант з UH, які таксама супрацоўнічае з Цэнтральнакітайскім педагагічным універсітэтам, сказаў, што новы каталізатар рэакцыі вылучэння кіслароду спалучаецца з каталізатарам рэакцыі вылучэння вадароду, пра які паведамлялася раней, з нанастрыжняў нікель-малібдэна-нітрыду.

Каталізатары былі інтэграваныя ў двухэлектродный шчолачны электралізер, які можа харчавацца ад адпрацаванага цяпла праз тэрмаэлектрычнае прылада або ад батарэі АА.

Напружанне клеткі, неабходнае для атрымання шчыльнасці току 100 міліампер на квадратны сантыметр (мера шчыльнасці току, або мА см-2), вагалася ад 1,564 В да 1,581 В.

Напружанне значнае, сказаў Ю, таму што ў той час як для вытворчасці вадароду патрабуецца напружанне не менш за 1,23 В, хлор вырабляецца пры напрузе 1,73 В, што азначае, што прылада павінна быць у стане вырабляць значныя ўзроўні шчыльнасці току з напругай паміж двума ўзроўнямі.

У дадатку да Рэн і Ю сярод даследчыкаў, якія працуюць у артыкуле, Цын Чжу, Шаавей Сонг, Браян МакЭлхэнны, Дэжы Ван, Чуньчжэн Ву, Чжаоцзюнь Цынь, Цзімін Бао і Шуо Чэнь, усе з UH; і Ін Ю з Цэнтральнакітайскага педагагічнага ўніверсітэта.

Атрымлівайце апошнія навіны навукі з бясплатнымі інфармацыйнымі бюлетэнямі ScienceDaily, якія абнаўляюцца штодня і штотыдзень. Або праглядайце стужкі навін, якія абнаўляюцца штогадзіны, у счытвальніку RSS:

Раскажыце нам, што вы думаеце пра ScienceDaily — мы вітаем як станоўчыя, так і адмоўныя каментарыі. Узніклі праблемы з выкарыстаннем сайта? Ёсць пытанні?