Разработан новый способ расщепления воды

28.06.2023

Водород является перспективным источником энергии будущего, при условии, что его производство будет экологически безопасным. Кроме того, водород играет важную роль в производстве активных ингредиентов и других значимых веществ. Однако разделение молекул воды (H2O) на газообразный водород (H2) и кислород является сложной задачей для химиков, так как молекулы воды очень стабильны. Для успешного расщепления воды необходимо активировать ее при помощи катализатора, что упрощает реакцию.

Команда исследователей под руководством профессора Армидо Штудера из Института органической химии Мюнстерского университета (Германия) разработала фотокаталитический процесс, в котором активация воды осуществляется через триарилфосфины, а не через комплексы переходных металлов, как это делается в большинстве других процессов.

Этот новаторский подход, опубликованный в журнале Nature, открывает двери в активное исследование радикальной химии. Радикалы являются высокоактивными промежуточными продуктами реакций. Команда удачно использует специальный промежуточный продукт - катион-радикал фосфин-воды - в качестве активированной формы воды, из которой атомы водорода могут быть легко отщеплены и переданы на другие соединения. Реакцию контролирует световая энергия.

"Наша система предоставляет идеальную платформу для исследования ранее неизученных химических процессов, где атом водорода выступает в качестве реагента в синтезе", - говорит профессор Штудер.

Доктор Кристиан Мюк-Лихтенфельд, который провел теоретический анализ активированной воды, отмечает: "Водородно-кислородная связь в этом промежуточном продукте является чрезвычайно слабой, что позволяет передачу атома водорода в различные соединения".

Доктор Цзинцзин Чжан, ответственный за экспериментальные исследования, добавляет: "Атомы водорода, активированные водой, могут быть перенесены в алкены и арены при мягких условиях, в так называемых реакциях гидрирования". Реакции гидрирования имеют огромное значение в фармацевтической промышленности, агрохимии и материаловедении.

Этот новый метод расщепления воды, разработанный командой исследователей, представляет собой значимый прогресс в области использования водорода как возобновляемого источника энергии и важного компонента в химической промышленности. Он открывает перспективы для создания более эффективных и экологически безопасных процессов получения водорода и других соединений из воды, способствуя развитию более устойчивой и энергоэффективной технологии.

<< Назад: Человеческие эмбрионы созданы искусственно 28.06.2023

>> Вперед: Электрический грузовой велосипед Cargo Buddy 27.06.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива 24-контактный разъем ATX заменится 10-контактным 31.01.2020 Рынок ПК, конечно, более инертный, нежели рынок смартфонов, однако и тут все меняется, причем в последние годы весьма активно. Достаточно взять сегмент процессоров, где с момента выхода первых CPU Ryzen прошло менее трех лет, а изменений было больше, чем за предыдущий десяток. Но среди всего того, что меняется, что ряд особенностей, сохраняющихся в неизменном виде годами и даже десятилетиями. В частности, крупный 24-контактный разъем, посредством которого подается питание с блока на системную плату, известен даже тем, кто очень далек от мира ПК - достаточно просто того, что человек иногда вскрывает корпус, чтобы почистить его от пыли. Этот разъем относится к стандарту ATX, который был принят 25 лет назад и начал активное распространение на рынке примерно 20 лет назад. И вскоре он наконец-то уйдет на пенсию. Как сообщает источник, Intel уже в этом году намерена представить новый разъем - ATX12VO. Он изменится не только внешне, но и электрически. Как известно, сейчас основные компоненты ПК в основном питаются напряжением 12 В, однако 24-контактный разъем подает на системную плату также и другие линии (3,3 В и 5 В). В случае ATX12VO все изменится - все линии будут 12-вольтовыми, а преобразованием будет заниматься уже непосредственно сама системная плата. Кроме того, разъем станет 10-контактным, что сделает его намного компактнее. Вероятнее всего, первое время полностью на стандарт ATX12VO перейдут лишь производители ПК, а компоненты для самостоятельной сборки еще какое-то время продолжат использовать старый разъем. Полный переход на новый стандарт явно займет не один год.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025