10 марта 2020 года в Москве (ЦВК «Экспофорум, Краснопресненская набережная, д. 14), в...


Химики изготовили электрод для производства водородного топлива из китайской муки

Ученые из Российского университета дружбы народов разработали новый метод изготовления пористого углеродного материала на основе китайской муки и воды. получившаяся структура продемонстрировала высокую электрокаталитическую активность при синтезе водорода – экологически дружественного источника энергии.

Выводы исследования представлены в Electrochimica Acta, сообщает eurekalert.org. Электрокаталитическое производство водорода – перспективный способ генерирования экологичной энергии. В этих реакциях катализаторами являются электроды из платины или других ценных металлов. Ученые пытаются найти им более дешевую замену. За последние 5 лет они предложили около 20 альтернативных электрокатализаторов на основе разных металлов и углерода. Вместе с коллегами из Китая, Рафаэль Луке, приглашенный преподаватель в РУДН, разработал новый метод получения углеродного материала для синтеза водорода.

Новый катализатор основан на ферментированной муке, используемой для определенного типа китайского хлеба. Она сделана из зерна и содержит 1% дрожжей. Ученые придумали рецепт «готовки» материала: смесь муки и дистиллированной воды тонким слоем наносится на тефлоновую поверхность и выдерживается 1 час при 80°С для закрепления формы. Затем структура нагревается в автоклаве до 350°С. Гидротермальная обработка обеспечивает прочность и высокую пористость образцов. В конце материал запекается в азотной среде при 700°С, 850°С и 1000°С. Химики использовали разные температуры в поиске оптимальных условий. Лучший результат был достигнут при 1000°С. Активность такого материала сохранялась неизменной минимум 11 часов.

В результате у них прочный получился пористый углерод, содержащий азот. Авторы сделали электрод из нового материала и провода из нержавеющей стали, использовав его для экспериментов в кислотной среде. Пористая, трехмерная структура обеспечила изделию каталитические свойства. Реагенты быстро проникали в отверстия и контактировали с большими поверхностями, что упрощало передачу электронов. По электрокаталитической активности материал значительно обгоняет углеродные аналоги, приближаясь к металлическим катализаторам.

«Производство материала из ферментированной муки с помощью гидротермальной обработки и пиролиза – экономически эффективный, экологичный и легкий метод, — сказал Луке,. – Электрокаталитическая активность структуры значительно выше, чем у большинства неметаллических, углеродных катализаторов, заправленных гетероатомами. Это делает электроды из муки многообещающим продуктом для будущего промышленного использования».

 

pronedra.ru


30.11.2018