Эффективный и доступный: новый никелевый катализатор для синтеза водорода

Учеными Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук» (ФИЦ КазНЦ РАН) был получен новый эффективный катализатор для синтеза водорода на основе соединений никеля.

Водород считается одним из самых перспективных и экологически чистых источников энергии, способных со временем заменить традиционные виды топлива. Одним из активно исследуемых методов получения водорода является восстановление протонов, где ключевую роль играют катализаторы.

Драгоценные металлы, такие как платина, демонстрируют высокую эффективность в качестве катализаторов, однако их ограниченная доступность и высокая стоимость делают массовое производство водорода экономически нецелесообразным. В ответ на это, ученые ФИЦ КазНЦ РАН всесторонне охарактеризовали новый перспективный электрокатализатор процесса восстановления протонов на основе никеля, который является более доступным и экономичным.

Исследования катионного фосфоросодержащего пинцерного комплекса никеля(II) проводились с использованием ЯМР-спектроскопии и монокристального рентгеноструктурного анализа. Эти методы позволили точно определить структуру нового соединения и изучить его свойства в растворе и твердом состоянии. Электрохимическое исследование показало, что восстановление протонов на различных электродных материалах в присутствии уксусной кислоты происходит при низкой разнице потенциалов и достигает высокий выход по току (до 85%).

Эти результаты открывают новые возможности для использования никелевых комплексов в качестве электрокатализаторов для водородного синтеза, особенно в условиях низкой кислотности. Это может значительно улучшить эффективность и экономичность получения водорода. В свете этих исследований, актуальными остаются дискуссии о преимуществах и недостатках возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце. Подробнее об этом можно узнать из статьи «Фальшь и романтика ветра и солнца. Выводим "зеленую энергетику" на чистую воду», посвященной вопросам альтернативных источников энергии.

Результаты исследований были представлены Зуфаром Гафуровым, старшим научным сотрудником Института органической и физической химии имени А. Е. Арбузова (ИОФХ им. А.Е. Арбузова) ФИЦ КазНЦ РАН, на конференции по элементоорганической и супрамолекулярной химии «НАУЧНЫЕ СТРАТЕГИИ БУДУЩЕГО», проходившей с 20 октября по 1 ноября 2024 года в Казани. Исследования выполнены в рамках крупного научного проекта «Экология промышленных городов» при поддержке Минобрнауки России.

Источник: Минобрнауки РФ