«Зелёный» водород, получаемый электролизом воды с помощью солнечных и ветровых электростанций, обходится очень дорого из-за высокой стоимости катализаторов на основе платины, рутения, иридия и других драгоценных и редких металлов. Но наука не стоит на месте, и учёные нашли способ получать водород с помощью катализаторов на основе железа и никеля.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews
В новой работе, опубликованной в журнале ACS Applied Nano Materials, исследователи представили перспективные катализаторы на основе оксидов никеля и железа, закреплённых на углеродных нановолокнах, выращенных на двумерном проводящем материале MXene (максине). В испытаниях по щелочному электролизу воды никелевый композит, созданный таким образом, показал превышение напряжения всего на 50 мВ по сравнению с эталонным катализатором на основе оксида рутения при выделении кислорода. Во время электролиза выделяются как водород, так и кислород, и обе реакции важны для получения водорода.
Основой новых материалов служит MXene состава Ti3C2Tx — двумерный материал с высокой электропроводностью. На его поверхности методом химического осаждения из газовой фазы (CVD) учёные вырастили углеродные нановолокна, на концах которых сформировались частицы оксидов металлов. Микроскопия и спектроскопия подтвердили образование волокон и сохранение слоистой структуры MXene. Никелевый материал оказался более качественным: он отличался более упорядоченной, подобной графиту структурой углерода и меньшим количеством…
