Рейтинг@Mail.ru
Ученые создали окна, способные извлекать "зеленое" топливо из воздуха - РИА Новости, 14.06.2017
Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Ученые создали окна, способные извлекать "зеленое" топливо из воздуха

© Иллюстрация РИА Новости . Алина ПолянинаСхема работы нового катализатора, способного извлекать воду из воздуха и разлагать ее на водород и кислород
Схема работы нового катализатора, способного извлекать воду из воздуха и разлагать ее на водород и кислород
Читать ria.ru в
Дзен

МОСКВА, 14 июн – РИА Новости. Физики и химики из Австралии разработали необычный катализатор, пленки из которого могут "высасывать" пары воды из воздуха и разлагать их на водород и кислород, говорится в статье, опубликованной в журнале ACS Nano.

"Сегодня большинство ученых сосредоточило свои усилия на создании систем и катализаторов, расщепляющих воду в жидком виде. Подобный подход налагает массу ограничений и мешает снижению стоимости водорода и повышению КПД катализаторов. Многие из этих проблем можно решить, разлагая пары воды, а не ее молекулы в растворах и электролитах", — заявил Торбен Дэнеке (Torben Daeneke) из университета RMIT в Мельбурне (Австралия).

За последние годы физики создали множество расщепителей воды, которые разлагают молекулы воды на кислород и водород при помощи света или электрического тока, наиболее удачные версии которых только приближаются к коммерческой рентабельности. Кроме того, подобные катализаторы в большинстве случаев или разрушаются, или загрязняются при расщеплении воды, что вынуждает ученых разрабатывать далеко не бесплатные методики их регенерации.

Солнечная батарея и установка искусственного фотосинтеза
Физики создали солнечные батареи, преобразующие СО2 в топливо

Дэнеке и его коллеги нашли способ решить обе этих проблемы, экспериментируя с необычными катализаторами на базе соединений молибдена и серы. Эти вещества, как рассказывают ученые, их коллеги уже достаточно давно пытаются приспособить для расщепления жидкой воды при помощи света, однако никто до настоящего времени не изучал, как они ведут себя на воздухе.

Изучая свойства сульфида молибдена, ученые заметили, что это вещество хорошо вбирает в себя пары воды из воздуха, которые впоследствии куда-то бесследно исчезали. Проследив за процессами внутри кристаллов и молекул этого катализатора, авторы статьи обнаружили, что они могут присоединять к себе молекулы воды, "отрывать" от них кислород и выделять чистый водород и кислород при облучении светом.

Скорость подобного извлечения воды и ее расщепления можно заметно повысить, если нанести наночастицы сульфида молибдена на прозрачную и плоскую поверхность, такую как стекло. Руководствуясь этой идеей, ученые превратили этот катализатор в полупрозрачную "краску" для окон, смешав его с наночастицами оксида титана.

Ученые изучают структуру катализатора, превращающего СО2 в спирт
Ученые создали наноматериал, вырабатывающий спирт из воздуха

Подобные покрытия, как отмечают физики, могут вырабатывать водород в любых условиях и в любом месте на Земле, где светит Солнце и воздух содержит хотя бы минимальную долю водных паров. Эффективность работы подобных "топливных окон" можно улучшить, заменив наночастицы титана на частицы кремния или других полупроводников, лучше поглощающих свет, или поместив молекулы катализатора в трехмерную решетку, хорошо пропускающую излучение светила.

Помимо производства возобновляемого топлива, подобные краски и другие материалы на базе сульфида молибдена можно применять для создания высокочувствительных датчиков влажности и систем осушения воздуха, работающих сами по себе, не требуя внешнего источника энергии и замены расходных материалов.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии,
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Обсуждения
Заголовок открываемого материала