Топливо из воды. Совершенствование методов.
Две исследовательские группы сообщили о создании новых материалов, направленных на достижение цели многолетний исследований: возможность использовать топливные элементы для генерирования водорода – экологически-чистого топлива – из воды.
Традиционные катализаторы для генерирования водорода основаны на платине, однако этот металл является дорогим, его мировые запасы являются ограниченными для использования, к тому же он легко отравим. Работая над созданием более дешевой альтернативы, аспирант Х. Карунадаса и профессора Кристофер Чанг и Джеффри Лонг из Университета Калифорнии разработали оксомолибденовый катализатор, содержащий лиганд 2,6-бис[1,1-бис(2-пиридил)этил]пиридин. В отличие от некоторых остальных катализаторов, которые требуют наличия органических кислот или растворителей как источник водорода, молибденовый оксо-комплекс может производить водород из нейтральных водных растворов и даже из морской воды.
Лиганд, входящий в состав катализатора может также быть легче и более модифицирован в отличие от других катализаторов. Эта особенность позволит эффективно оценивать связь между геометрией и электронным строением катализатора и его активностью. Такая оценка служит ключом к дальшнейшему совершенствованию каталитической активности.
Другая группа занимается исключением металлов из водород-генерирующих систем. Команда, возглавляемая Бьорном Винтер-Дженсеном, исследователем из Университета Монаш, изготовила электрод из пористой мембраны на основе политетрафторэтилена покрытого слоем поли-3,4-этилендиокситиофена и полиэтиленгликоля.
Исследователи обнаружили, что система способна генерировать водород из кислого раствора электролита при скоростях соизмеримых с таковыми для систем использующих традиционные катализаторы на основе платины, однако полимерные композиты являются как более дешевыми, так и обладают более высоким сопротивлением к отравлению, чем платиновые катализаторы.
Ученые полагают, что полиэтиленгликоль координирует ионы гидроксония H3O+ и удерживает их возле поли-3,4-этилендиокситиофена, где происходит восстановление до H2. Пористая мембрана в данном случае необходима для большой поверхности соприкосновения компонентов. Данная система может работать более чем 80 дней без ухудшения.
