«Нанобублики» фосфида никеля с молибденом помогут получить водород из морской воды

Водород — практически идеальное топливо. Он легкий, при сгорании дает много энергии и превращается в безвредный водяной пар. Однако более 90% водорода в мире все еще получают очень неэкологичным способом — риформингом метана. Чтобы оторвать водород от метана, нужно длительное нагревание при температурах 700 oC и выше.

Альтернативой может стать электролиз воды, но пока что скорость получения водорода в таких процессах низкая. А еще для электролиза нужны электроды и катализаторы из дорогих материалов — например, платины, золота и родия. В процессе работы такие катализаторы выходят из строя, и их приходится восстанавливать или заменять. Из-за этого «чистый» водород из электролизеров оказывается неоправданно дорогим.

Индийские химики под руководством Сасанки Деки из Университета Дели разработали дешевый и стабильный катализатор на основе фосфида никеля. 

Ученые выяснили, что при нагревании до 350 oC можно растворить центральную часть наночастиц фосфида никеля, превратив их в своеобразные «нанобублики». У таких частиц более высокая удельная площадь поверхности, поэтому они более эффективно связываются с водой и превращают ее в водород. А для того, чтобы дополнительно ускорить передачу электронов на поверхность, часть никеля заменили на молибден.

Это позволило получить очень эффективный катализатор. Водород выделялся на нем даже в мягких условиях: при комнатной температуре и рекордно низком напряжении в 1,8 вольта.

Авторы особо отметили, что новый катализатор отличается стабильностью и подходит в том числе для электролиза морской воды. Это позволит отказаться от этапа очистки и сделать процесс получения водорода проще и дешевле. Результаты исследования опубликованы в журнале Small.