Российские ученые открыли новый катализатор для получения топлива из воды.

Как сообщили РИА «Новый День» в пресс-службе Южно-Уральского государственного университета, в вузе провели исследование на стыке экологии и материаловедения. Ученые получили гексаферрит, который демонстрирует высокую эффективность в качестве электрокатализатора выделения кислорода. Результаты исследования опубликованы в журнале «Materials Chemistry and Physics» (Q2).

«Любое транспортное средство, будь то автомобиль, ракета или самолет, во время движения оставляет углеродный след. Это совокупность всех выбросов газов, негативно влияющих на экологию и климат. Поэтому ученые с каждым годом активнее рассматривают в качестве экологически чистого топлива воду. Водород и кислород, получаемые в результате разложения, можно использовать в разных сферах», – напомнили представители вуза.

Чтобы разложение воды на химические элементы прошло успешно, используются электрический ток. Именно под его действием в кислой среде выделяется водород, а в щелочной кислород. Эффективность процесса зависит от электрокатализаторов. Ученые ЮУрГУ проверили, как проявляют себя в роли вещества, ускоряющего реакцию, гексаферриты бария.

Соединения оксида железа выбрали, потому что научное сообщество старается отойти от использования дорогих платиновых металлов. К ним относится, например, иридий – его диоксид является эталоном сравнения для катализаторов электролиза воды. В рамках исследования протестировали активность целой линейки гексаферритов бария, такая работа была проведена впервые.

«Ставки делались в первую очередь на гексаферриты, допированные никелем. Однако они оказались выигрышными только с термодинамической точки зрения. Неожиданностью стала высокая кинетическая активность титансодержащего гексаферрита, связанная с высокой подвижностью носителей заряда внутри материала. Приложив чуть больше энергии к таким материалам, мы значительно выигрываем в количестве полученного кислорода», – рассказал доктор химических наук, старший научный сотрудник лаборатории кристаллохимического дизайна функциональных материалов НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии» ЮУрГУ Павел Абрамов.

Ученые в рамках комплексного исследования синтезировали ряд ферритов, которые затем проходили испытание. Их коллеги из Института неорганической химии Сибирского отделения РАН (ИНХ СО РАН) изучали электрохимические свойства и состав комплексов. Также в работе участвовали представители Научно-практического центра Национальной академии наук Беларуси (НПЦ НАН).

По результатам исследования, ученые сделали вывод, что титаносодержащие гексаферриты могут использоваться в составе топливных элементов для получения из воды кислорода.

Челябинск, Виктор Елисеев

© 2021, РИА «Новый День»