Краткое описание открытия
Учёные из Университета штата Орегон представили новый подход к получению водорода из воды с использованием солнечного света. В основе метода — пористые металлоорганические каркасы (MOF), которые поглощают свет и стимулируют химические превращения, приводящие к образованию водорода. Разработчики считают, что их работа может лечь в основу более доступных и экологичных технологий получения водорода для топливных элементов и химической промышленности.
Материал и принцип работы
В экспериментах исследовалась структура под обозначением BVR-19 — металлоорганический каркас, где ионы металлов связаны с органическими соединениями, образуя пористую сеть. При освещении в органической части BVR-19 разрываются связи, содержащие серу, что ведёт к появлению активных серосодержащих соединений. Авторы отмечают, что именно органические фрагменты в каркасе поглощают энергию света и направляют электроны для протекания фотохимической реакции, тогда как роль металлов оказывается не единственным определяющим фактором, как это иногда предполагается для подобных систем.
Свойства, производство и влияние состава
Исследователи подчёркивают, что процесс не требует подачи внешнего электричества и обходится без дорогих металлических катализаторов. Материал синтезируется в водном растворе при комнатной температуре. Путём замены металла в каркасе при сохранении прочих компонентов неизменными команда сравнила несколько вариантов BVR-19 и обнаружила, что выбор металлического иона существенно влияет на эффективность фотокатализа.
Значение для промышленности и экономические аспекты
Результаты исследования позволят лучше понимать ключевые принципы создания фотокатализаторов для производства водорода под действием света. Сегодня большая часть водорода получается путём паровой конверсии метана с использованием природного газа и сопутствующим выбросом углекислого газа; оценочная стоимость такого водорода составляет примерно $1,50 за килограмм. Производство водорода с помощью возобновляемых источников энергоприбывает около $5 за килограмм. Авторы работы выражают надежду, что новые материалы и подходы помогут сократить цену «зелёного» водорода и сделать его более конкурентоспособным.
20 октября 2026, 17:25
Автор: Darth Sahara
Рубрики: Энергетика, Солнечная энергия, Зеленый водород, Фотокатализаторы
Источники: Journal American Chemical Society. Оригинал публикации: ixbt.com
