Недорогой высокопористый материал, изобретенный в лаборатории химика Джеймса Тура, может иметь преимущества в качестве катализатора для производства водорода путем электролиза воды. Единственная пленка, которая намного тоньше волоса, может использоваться как анод, так и катод в устройстве для электролиза.
Исследователи во главе с постдокторантом Райс Ян Яном сообщили о своем открытии сегодня в Advanced Materials.Они определили, что их кобальтовая пленка намного лучше производит водород, чем большинство современных материалов, и конкурентоспособна (и намного дешевле) коммерческих платиновых катализаторов.
Они сообщили, что катализатор также вызывает реакцию выделения кислорода, сравнимую с нынешними материалами.«Удивительно, что при расщеплении воды один и тот же материал может производить и водород, и кислород», — сказал Тур. «Обычно материалы делают то или иное, но не то и другое одновременно».Исследователи предположили, что применение переменного тока от источников энергии ветра или солнца для электролиза на основе кобальта могло бы стать экологически чистым источником водорода и кислорода.«Здесь мы можем просто чередовать ток с положительного на отрицательный и обратно, а водород и кислород производятся из одного и того же материала», — сказал Тур. «И сам материал сделать очень легко».
Он сказал, что производство пленки недорогое и масштабируемое.В лаборатории были изготовлены 500-нанометровые пленки путем анодирования пленки кобальта, электроосажденной на подложке. Затем сборку обжигали в течение двух часов в парах фосфора, которые преобразовали ее в тонкую пленку кобальта / фосфида / фосфата, не повредив ее пористую структуру.По словам Тура, этот материал оказался прочным как при испытаниях на долговечность, так и в кислотных и щелочных условиях.
Соавторами статьи являются аспиранты Хуйлун Фэй и Гэдэн Руань.Тур — это T.T. и W.F. Кафедра химии Чао, а также профессор материаловедения, наноинженерии и информатики, а также член Института наноразмерных наук и технологий им.
Ричарда Смолли Райса.Управление научных исследований ВВС и его Междисциплинарная университетская исследовательская инициатива поддержали исследование.