На шляху до чистого водню: науковці здійснили прорив у каталізаторах, що розщеплюють воду

Над цим революційним дослідженням працювали вчені з Канзаського університету та Брукхейвенської національної лабораторії. Їхнє відкриття полягало у вивченні каталізатора на основі пентаметилциклопентадієнільних комплексних сполук родію, більш відомих як Cp*Rh.

Дивіться також У стратосфері Землі знайшли безліч сигналів невідомого походження

Детальніше про відкриття

Спираючись на попередні дослідження, вчені вже знали про потенціал ліганду Cp* у парі з родієм. Він виявився перспективним для їхньої роботи, зокрема, як мішень для реакції імпульсного радіолізу. Під час експериментів добре відома серед хіміків сполука продемонструвала надзвичайно високу реакційну здатність. Ця чудова особливість має величезне значення для виробництва водню та інших хімічних реакцій, які можуть знайти широке застосування в різних галузях промисловості.

Традиційно хіміки вважають, що каталізатори повинні бути засновані на металах, оскільки метал відіграє ключову роль у зв'язуванні складових частин разом. Однак наша робота кидає виклик цьому уявленню. Ми виявили, що Cp* може сприяти зв'язуванню окремих елементів, що призводить до утворення різноманітних продуктів,
– пояснив Джеймс Блекмор, один з дослідників, які брали участь у роботі.

Завдяки цим революційним результатам Блекмор та його колеги сподіваються прокласти шлях до вдосконалення інших каталізаторів та систем на основі Cp*-лігандів. Наразі вони зосереджені на застосуванні методології, викладеної в їхньому дослідженні, для розробки нових технологій переробки ядерного палива та роботи з актинідами – набором радіоактивних елементів, таких як уран і плутоній.

Чому це важливо

Ця розробка знаменує собою значний відхід від давніх теорій електролізу, які були запропоновані німецьким хіміком Теодором Гротгусом ще у 1806 році. Попри зусилля багатьох вчених протягом останніх двох століть, спрямовані на усунення неточностей у механізмі Гротгуса, він залишався загальноприйнятим, доки ізраїльські вчені після 17 років ретельних досліджень не представили переконливі докази на підтримку нової гіпотези.

Наслідки цього прориву величезні, оскільки успішне впровадження виробництва водню з відновлюваних джерел може мати глибокий вплив на енергетичні системи в усьому світі. Водень, відомий своєю універсальністю і як екологічно чистий енергоносій, має потенціал для революції в різних галузях, включаючи транспорт, промисловість і енергетику.

Читайте на сайті Всесвіт міг кишіти розвиненими цивілізаціями мільярди років тому, задовго до появи людства

Оскільки вчені продовжують розширювати межі досліджень каталізаторів, кожен прорив наближає нас до сталого майбутнього, заснованого на відновлюваних джерелах енергії. Нещодавні відкриття американських хіміків дають нову надію в наших пошуках чистого водню і наголошують на величезному потенціалі каталізаторів, що розщеплюють воду, для переходу до більш екологічної та ефективної енергетики.