Дослідники запропонували новий спосіб використання відходів гірничодобувної промисловості як потенційного дешевшого каталізатора для виробництва водневого палива.
Реакції розщеплення води, в результаті яких утворюється водень, потребують каталізу — прискорення — для ефективного отримання кінцевого продукту. Для цього сьогодні застосовують рідкісні та досить дорогі платину, іридій і рутеній або дешевші, але менш активні метали, такі як кобальт, нікель і залізо. У новій роботі вчені провели дослідження зі створення нового каталізатора, що використовує лише невелику кількість цих хімічно активних металів.
Хіміки об’єднали каталітичні активні метали з польовими шпатами-мінералами алюмосилікатних порід, знайденими у відходах гірничодобувної промисловості, за утилізацію яких деякі компанії платять близько 30 доларів за тонну. У своєму експерименті автори запустили реакцію розщеплення води з використанням активованих теплом польових шпатів, покритих наночастинками. Кінцевий продукт містив приблизно в 50-100 разів менше активних металів, ніж традиційні каталізатори.
Новий матеріал з нанопокриттям запустив реакцію виділення кисню, яка контролює загальну ефективність всього процесу розщеплення води. За словами вчених, польовий шпат, покритий кобальтом, виявився найбільш ефективним, тому оптимізація каталізаторів на його основі може допомогти їм перевершити необроблені метали або навіть зрівнятися з платиновими металами.
Хіміки також відзначили, що новий каталізатор також потенційно може знизити вартість літій-іонних батарей та інших стійких енергетичних рішень, заснованих на електрохімічних реакціях.
Стаття опублікована в журналі Advanced Energy and Sustainability Research.
Натхнення: www.popmech.ru