Международная группа ученых синтезировала электрокатализаторы на основе дисульфида молибдена (MoS2). Получать с их помощью водород будет сравнительно дешево и экологично, что сделает водородную энергетику доступнее и выгоднее. Исследование опубликовано в журнале Chemical Engineering Journal.
Разработка альтернативных способов получения энергии без использования ископаемых видов топлива — один из самых актуальных вопросов для исследований современных ученых. Водородная энергетика может стать решением проблемы. Однако существующие на сегодняшний день экологичные способы получения водорода очень дорогостоящие. Например, электролиз воды связан с использованием платины в качестве катализатора. Чтобы водородная энергетика смогла составить конкуренцию классическим способам — необходимо разработать более дешевые катализаторы.
Международная группа ученых из России, Китая и Германии создала электрокатализаторы при помощи дисульфида молибдена и восстановленного оксида графена. MoS2 — достаточно дешевый и распространенный слоистый материал. В сочетании с оксидом графена он облегчает перенос электронов, необходимый для создания водородного топлива.
Специалисты изготовили чернила, в состав которых входят эти соединения, и нанесли их на электрод из медной пластинки методом струйной печати. Таким образом ученые сформировали трехмерную пространственную структуру нанолистов дисульфида молибдена и протестировали свойства полученного материала.
«Дисульфид молибдена обладает уникальными электронными свойствами, которые делают его хорошим электрокатализатором. Края нанолистов MoS2 богаты активными центрами для реакции выделения водорода, это обеспечивает ее активность и селективность. Поскольку у дисульфида молибдена в виде нанопластин большая площадь поверхности, для протекания реакции доступно больше активных центров. А 3D-структура материала позволяет молекулам получать доступ к активным местам на краях пластинок и улучшить перенос электронов, что приводит к эффективной генерации водорода», — поясняет один из авторов исследования Рауль Родригес из Томского политехнического университета.
Это делает разработку экономически выгодной для использования и позволяет получать материал в больших масштабах. В дальнейшем ученые собираются оптимизировать электрокатализаторы с помощью лазерной обработки и изучить возможность применения других слоистых материалов для производства катализаторов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
