Нанолисты вместо платины

28.05.2012

Платиновые катализаторы открывают большие перспективы для альтернативной энергетики, например, в случае производства водорода из воды. Однако высокая цена платины затрудняет масштабное внедрение новейших технологий. Возможно, ученым из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США удалось решить эту проблему.

Ученые разработали новый тип недорогого электрокатализатора, который может эффективно извлекать водород из воды. Катализатор создан на основе соединения никель-молибден-азот, имеющего форму скомканных листов нанометрового масштаба.

Вода представляет собой идеальный источник чистого водорода: на планете ее много и она не содержит вредных побочных парниковых газов. Электролиз воды на кислород и водород требует внешнего источника электроэнергии и эффективного катализатора. При этом выход водорода должен быть большим, чем энергозатраты на электролиз.

В поисках эффективного катализатора ученые нагрели до высоких температур соединение никель-молибден в присутствии азота и неожиданно увидели, что вещество превратилось в нанолисты. Несмотря на то, что нитриды металлов используются достаточно широко, это первый пример формирования нанолистов. Азот расширил решетки соединения никель-молибден и увеличил плотность электронов. Таким образом относительно недорогое вещество по своей электронной структуре приблизилось к благородным металлам. Если скомкать эти листы, то можно получить катализатор с большой площадью химически активной поверхности.

Новый катализатор работает почти так же хорошо, как и платина. По своей электрокаталитической активности он не имеет равных среди других недрагоценных соединений металлов. Более того, процесс создания нанолистов является простым, масштабируемым и подходит для широкого промышленного применения.

Хотя новый катализатор не является окончательным и идеальным решением проблемы производства сверхдешевого водорода, тем не менее, он позволяет значительно снизить стоимость водородного топлива и оборудования для его производства.

<< Назад: Самолет из пластмассы 29.05.2012

>> Вперед: Создана сверхбыстрая и сверхэффективная память 28.05.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Беспилотники Google спасут животных от вымирания 12.12.2012 Беспилотные летательные аппараты используются не только армейскими структурами и правоохранительными органами. Компания Google перечислила во Всемирный фонд природы (WWF) $5 млн для покупки и запуска беспилотников, которые будут наблюдать за вымирающими видами животных Азии и Африки, в основном для того, чтобы защитить их от браконьеров. Эти деньги пойдут также на разработку программной платформы, которая поможет составить карту самых "браконьерских" мест. В настоящий момент в арсенале WWF уже числятся несколько беспилотников, которые осуществляют патрулирование в Непале, они располагают запасом хода в один час, а при помощи камер эти аппараты обнаруживают подозрительное поведение. Благодаря пожертвованию Google, фонд сможет развернуть подобные патрули в других азиатских странах и странах Африки, а также начать крупномасштабную кампанию по поимке браконьеров, которые охотятся на носорогов, слонов, тигров и других зверей. Беспилотники будут переданы егерям, которые уже сейчас делают все, чтобы пресекать незаконную охоту, летательные аппараты помогут в работе с наиболее отдаленными участками. Как отмечают представители WWF, носороги высоко ценятся за их рога, охота на слонов идет из-за их бивней, а в тиграх является ценным практически все, включая глаза и репродуктивные органы. Многие виды представляют высокую ценность из-за их предполагаемых мистических и целебных сил, а профессия браконьера становится все более выгодной, поскольку цена за каждую особь вымирающего вида постоянно растет по мере сокращения популяции животных.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025