На пути к чистой энергии. Учёные ТПУ синтезировали новый фотокатализатор для водорода

Учёные Томского политехнического университета (ТПУ) в сотрудничестве с международной командой впервые синтезировали наноструктурированный фотокаталитический материал, позволяющий получать водород из воды. Разработка направлена на экологичное производство водорода и предлагает альтернативу дорогостоящим металлам платиновой группы, широко применяемым в подобных технологиях.

Водородная энергетика считается перспективной для замены ископаемого топлива, и учёные всё активнее разрабатывают методы её получения с минимальным воздействием на окружающую среду. Получение водорода путём расщепления воды, так называемого «зелёного» водорода, остаётся одной из наиболее экологичных технологий. Однако сложность состоит в использовании дорогих материалов, таких как платина, что значительно увеличивает себестоимость.

«Оксид цинка широко используется в фотокатализе, но его свойств недостаточно для эффективного переноса электронов в процессе разделения воды. Мы преобразовали ZnO в нанокомпозитные структуры, сочетая его с дисульфидом вольфрама, чтобы улучшить его каталитические свойства»,

— Дамир Валиев, доцент Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ

Синтез материала, представляющего собой бинарный нанокомпозит WS2–ZnO, был выполнен методом электроискровой эрозии, что позволило получить улучшенные оптоэлектронные свойства. Нанокомпозит нанесли на электрод фотоэлектрохимической ячейки для проведения экспериментов по фотокатализу. Облучение электродов светом показало, что новый материал генерирует значительное количество водорода и кислорода, что делает его перспективным для водородной энергетики.

Эта работа, выполненная в рамках проекта Минобрнауки России, открывает возможность замены дефицитных металлов платиновой группы альтернативными решениями, доступными для массового производства.

Источник: пресс-служба Томского политехнического университета