Водород из золота и ржавчины

23.05.2013

Инженеры из Duke University разработали новый способ получения чистого водорода, который может помочь решить проблему неэкологичного ископаемого топлива. Водорода в окружающей среде очень много, но производить и транспортировать молекулярный водород в промышленных масштабах до сих пор остается делом дорогостоящим и сложным. Более того, при современных технологиях производства водорода побочным продуктом зачастую является угарный газ, который токсичен для людей и животных.

Ученым впервые удалось создать каталитический процесс риформинга нефтепродуктов, который сводит образование вредного СО практически до нуля. Новый процесс производит водород при значительно более низких температурах, а побочными продуктами процесса являются углекислый газ и вода. Надо отметить, что несмотря на выбросы СО2 при производстве водорода, загрязнение атмосферы данным парниковым газом даже уменьшится, поскольку водород сгорает чисто, с образованием воды.

Новый процесс производства водорода основан на использовании наночастиц-катализаторов из золота и оксида железа (ржавчины). В этом и заключается ноу-хау, ведь до сих пор золото применялось в качестве единственного катализатора, в то время как инженеры из Университета Дьюка использовали оксид железа в качестве усилителя каталитической реакции.

Благодаря новому катализатору при производстве водорода выделяется ничтожное количество угарного газа: менее 0,002% или 20 частей на миллион. Это не только уменьшает загрязнение атмосферы, но и позволяет производить чистый водород, пригодный для применения в топливных ячейках. Более того, новый катализатор проработал более 200 часов без каких-либо признаков снижения эффективности или роста выбросов CO.

Пока точный механизм работы катализатора неизвестен - до сих пор считалось, что оксид железа служит лишь поддерживающей структурой для золота. Однако оказалось, что он способен оказывать непосредственное влияние на реакцию риформинга нефтепродуктов. Ученые полагают, что это связано с размером наночастиц золота и планируют продолжить эксперименты в этом направлении. Остается надеяться, что им наконец удастся найти достаточно эффективную и безопасную методику промышленного производства водородного топлива.

<< Назад: Искусственный глаз размером с мушиный 23.05.2013

>> Вперед: Музыкальный сервер на процессоре ARM 22.05.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

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 ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Гидрогелевые покрытия из графена и крахмала для имплантатов головного мозга 03.12.2018 Гидрогели представляют собой полимерные сети, способные удерживать большие количества жидкости, когда они находятся в воде, не меняя своих размеров. С добавлением новых компонентов, гидрогели могут приобретать определенные свойства: например, электропроводность. Их применение разнообразно: от садоводства до медицины. В данном случае речь идет именно о медицинском применении. Гидрогелем покрывают нейронные интерфейсы - компоненты, ответственные за электрическое соединение в имплантатах головного мозга, которые взаимодействуют с нервной системой, стимулируя нейроны электрическими импульсами. Полимерная сеть позволяет нейронным интрефейсам - обычно жестким - более мягко взаимодействовать с тканями мозга. Чтобы обеспечить свой гидрогель электропроводностью, ученые из Университета Страны Басков Кроме использовали графен. Этот материал обеспечивает электрические свойства, которые очень подходят для гидрогеля. Есть у него один недостаток: он нелегко стабилизируется в воде. Поэтому ученые использовали экстракты шалфея, чтобы обеспечить графену устойчивость в водной среде. Эти экстракты также делают гидрогель еще более подходящим для использования в медицине, так как они обладают противомикробными и противовоспалительными свойствами. Кроме того, исследователи выбрали для другого гидрогеля биополимер, который до сих пор не использовался для таких структур: крахмал. Разработка уникальна еще и тем, что для получения гидрогеля ученые применили метод клик-химии. Это стратегия, которая в последние годы привлекает внимание научного сообщества, потому что, в отличие от других способов синтеза, клик-химия не использует катализаторы в реакциях. Химические вещества получаются путем соединения между собой отдельных маленьких элементов. Метод не требует затраты большого количества энергии для создания веществ и не оставляет побочных продуктов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026