Зеленый водород — заявка на выдающееся открытие, сделанное университетом Падуи
В настоящее время одна из передовых технологий в сфере возобновляемых источников энергии является «водородная экономика». Для достижения амбициозных целеи, необходимо устойчивое производство водорода из воды с помощью недорогого электрохимического процесса — электролиза. Такой водород на западе принято называть «зеленым водородом» из-за низкого воздействия на окружающую среду и практически неограниченной доступности сырья.
Исследования
На данном этапе развития технологии требуется оптимизация химических реакций через используемые катализаторы, чтобы сделать процессы экономически эффективными. В настоящее время исследователи в этой области изучают рациональные пути, которые позволят оптимизировать каталитические материалы, подходящие для достижения этой цели. Научная группа (SSCG) Департамента химических наук (DiSC) Университета Падуи под руководством проф. Гаэтано Граноцци в сотрудничестве с группой теоретиков Миланского университета Бикокка под руководством профессора Кристианы Ди Валентин, добилась выдающегося результата, который окажет сильное влияние на будущие разработки в области производства водорода. Метод EC-STM был применен к инновационным каталитическим системам на основе двумерных материалов на основе графена и чёрных металлов, которые представляют собой альтернативу стандартным материалам, используемым в настоящее время для разложения воды электролизом, требующим использования цветных/редкоземельных металлов. Качество полученных данных беспрецедентно и было интерпретировано с помощью самых современных методов квантово-механического моделирования, разработанных в Миланском университете Бикокка.
Полученные результаты
«Настоящее исследование позволило с атомарной точностью определить присутствие каталитических центров и напрямую оценить их способность производить водород in situ (в процессе/по ходу реакции). Это поистине уникальное сочетание пространственного разрешения и количественной оценки электрокаталитической активности, — говорит Стефано Аньоли, координатор исследования, которое позволяет чрезвычайно точно установить соотношения структуры связности вещества с химической реакционной способностью, и, следовательно, предоставляет информацию, необходимую для построения высокоэффективных каталитических атомных цепочек». Гаэтано Граноцци добавляет: «Достижение этих результатов стало возможным благодаря многолетнему опыту, накопленному научной группой (SSCG) Университета Падуи, работающей в этой области с момента своего основания в 1990 году». Кристиана Ди Валентин заключает: «Доступные в настоящее время методологии и вычислительные ресурсы позволяют моделировать экспериментальные системы, очень близкие к реальным образцам, с необычайными преимуществами для интерпретации наблюдений с точки зрения атомных свойств вещества и механизмов реакций».
Оригинальная статья
