Новости

Испытан новый нанокатализатор для получения водорода

26 октября 2018

Химики впервые использовали катализаторы с наночастицами рутения для получения водорода под воздействием видимого света и ультрафиолетового излучения. В будущем такие катализаторы могут применяться для промышленного производства водородного топлива с помощью солнечного света. Результаты исследования опубликованы в Applied Catalysis B: Enviromental.

Фотохимические реакции — один из самых экологичных способов производства «зеленого» топлива. Они не требуют больших энергозатрат на нагрев сырья или на поддержание высокого давления — достаточно света и фотокатализаторов для поддержания скорости реакции. В таких фотохимических реакциях, как выделение водорода из производных биомассы, например из спиртов, высокую активность показывают фотокатализаторы на основе платины, золота и палладия. Поскольку все эти благородные металлы дороги, нужно искать более дешевые фотокатализаторы.

В новой работе химики исследовали фотокаталитическую активность диоксида титана, обогащенного наночастицами рутения. Для получения водорода их использовали впервые. Ученые проверили, как рутениевый нанокатализатор на базе диоксида титана влияет на выделение водорода из смеси метанола и воды. Изучались четыре катализатора (с 1, 2, 3 и 5% рутения в составе), с каждым проводились реакции двух типов: под воздействием видимого света и ультрафиолетового излучения. Ранее системы из диоксида титана и рутения применялись крайне редко, и потому важно было охарактеризовать их строение и оптические свойства, в том числе квантовую эффективность. Она показывает чувствительность материала к свету и рассчитывается как отношение числа фотонов, вызвавших образование свободных электронов в материале, к общему числу поглощенных фотонов. Это основной параметр, по которому сравнивается фотокаталитическая активность веществ.