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:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Венеция тонет 17.12.2005 Известно, что Венеция постепенно погружается в море, точнее, в жидкий ил Венецианской лагуны. За последние сто лет город опустился на 23 сантиметра. А как шел этот процесс в более ранние века? Установить это оказалось возможным по картине итальянского художника Каналетто (1697-1768). Ученые из Института наук об атмосфере и климате в Падуе изучили более 200 картин старого мастера. Они особенно ценны как свидетельство истории потому, что Каналетто в своих зарисовках города для ускорения работы пользовался камерой обскурой, что позволяло регистрировать пейзажи с почти фотографической точностью. Сравнив современное положение уровня воды с запечатленным на картине 1735 года, исследователи обнаружили, что изображенное на картине здание погрузилось за 270 лет на 69 сантиметров. Другие пейзажи Каналетто и его племянника Бернардо Беллотто (1721- 1780) дают примерно такие же значения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026