Для генерации водорода сделали новые катализаторы
Разработанный катализатор является более доступной альтернативой, чем традиционные катализаторы на основе дорогостоящей платины. Таким его делает метод получения: специалисты разработали специальную установку для получения сверхтвёрдых материалов на основе карбидов — соединений углерода с металлами и неметаллами. Это тугоплавкие и сверхтвёрдые материалы, которые используются для создания компонентов силовой электроники, изделий ядерной промышленности, керамических бронепластин и других изделий.
Основное преимущество нового метода заключается в том, что он безвакуумный, то установка позволяет получать карбиды буквально на открытом воздухе. Для этого не требуется специальных условий с инертной газовой средой, а значит и дорогостоящего оборудования. Водород — экологически чистый источник энергии. Чем проще, дешевле и безопаснее его можно будет генерировать, тем быстрее водородные технологии войдут в энергетику.
Один из вариантов получения водорода — выделение его из воды с помощью электрохимических методов. При этом для ускорения протекания реакции разложения воды на водород и кислород применяют различные катализаторы, обычно на основе платины и палладия. Томский политех предложил использовать вместо них карбид молибдена с добавлением азота. Исходные материалы для получения катализатора — порошки углерода и молибдена, которые гораздо более доступны.
Азот в составе делает катализатор ещё более активным. С помощью установки учёные получают карбид молибдена достаточно быстро — на производство 1 грамма катализатора нужно менее 1 минуты. Сама установка состоит из простых элементов: силового источника питания, источника постоянного тока, электродов и системы управления. Суть метода в том, что на исходные элементы воздействует электродуговой разряд. Обычно этот процесс требует вакуума — иначе материалы просто сгорают на открытом воздухе.
Учёные выяснили, что при определённых условиях сам разряд генерирует защитную газо-плазменную область, которая буквально укрывает продукты синтеза от кислорода. Этот эффект и был использован в установке. Партнёрами Томского политехнического университета в этом исследовании стали учёные из лаборатории экологической энергетики и энергосберегающих технологий Цзилиньского университета (Китай).
