Исследователи из Университета Центральной Флориды впервые разработали наноразмерный материал, который может эффективно расщеплять морскую воду на кислород и экологически чистое топливо – водород. Процесс расщепления воды на водород и кислород известен как электролиз, и до сих пор его эффективное выполнение было сложной задачей.
Стабильный и долговечный наноразмерный материал для катализатора реакции, разработанный командой UCF, описан в этом месяце в журнале Advanced Materials.
«Эта разработка откроет новое окно для эффективного производства чистого водородного топлива из морской воды», – говорит Ян Ян, доцент Технологического центра UCF NanoScience и соавтор исследования.
По мнению U.S.
Департамент энергетики.
По словам Янга, водород можно преобразовать в электричество для использования в технологии топливных элементов, которые производят воду в качестве продукта и создают общий устойчивый энергетический цикл.
Как это работает
Исследователи разработали тонкопленочный материал с наноструктурами на поверхности из селенида никеля с добавлением или «легированным» железом и люминофором.
Эта комбинация обеспечивает высокую производительность и стабильность, которые необходимы для электролиза в промышленных масштабах, но этого было трудно достичь из-за проблем, таких как конкурирующие реакции в системе, которые угрожают эффективности.
По словам Янга, новый материал уравновешивает конкурирующие реакции, обеспечивая при этом низкую стоимость и высокие характеристики.
Используя их конструкцию, исследователи достигли высокой эффективности и долговременной стабильности более 200 часов.
«Эффективность электролиза морской воды, достигаемая с помощью пленки с двойным легированием, намного превосходит характеристики самых последних описанных современных катализаторов электролиза и отвечает строгим требованиям, необходимым для практического применения в промышленности», – говорит Ян.
Исследователь говорит, что команда будет работать над повышением электрического КПД разработанных ими материалов. Они также ищут возможности и финансирование, чтобы ускорить и помочь коммерциализировать работу.