Piszą o tym na łamach Nano Research. Jak wyjaśniają przedstawiciele Uniwersytetu w Szanghaju, kluczem do sukcesu okazało się dodanie molibdenu do katalizatora z fosforku niklu i kobaltu. Następnie został on zsyntetyzowany w gradientowym procesie hydrotermalnym, w którym katalizator jest podgrzewany kolejno do 100 stopni, 150 stopni, a ostatecznie 180 stopni Celsjusza przez 10 godzin.
Czytaj też: Fizycy nabierają wprawy w fuzji jądrowej. Znów uzyskali absolutnie czystą energię
W takich okolicznościach powstała mikrostruktura, która poprawiła wydajność katalizatora. Produkowany w ten sposób wodór mógłby być pozyskiwany na dużą skalę. Tego typu postępy są istotne, ponieważ zielony wodór może być niskoemisyjnym paliwem stanowiącym atrakcyjną alternatywę dla obecnie stosowanych paliw kopalnych.
Proponowane podejście zakłada wykorzystywanie elektrochemicznego rozszczepiania wody, za sprawą którego z wody pozyskuje się wodór i tlen. W procesie tym bierze udział elektrokatalizator, choć dotychczas stosowane opierały się na przykład na drogiej platynie. To prowadziło do wysokich kosztów produkcji i ograniczonych opcji pozyskiwania takiego wodoru na dużą skalę.
Nanocząsteczki użyte przez chińskich naukowców mają od 5 do 10 nanometrów średnicy i tworzą tzw. nanoigły. Te w pewnym momencie samoorganizują się w sferyczną strukturę. Ich najważniejszą funkcją jest natomiast wydajny transport elektronów. Dzięki mikroskopijnych cząstkom zwiększa się też uwalnianie pęcherzyków wodoru.
Produkcja wodoru z wykorzystaniem metod opracowanych przez chińskich naukowców może przebiegać wydajniej i po niższych kosztach
Celowo zanieczyszczając katalizator, Chińczycy doprowadzili do poprawy jego wydajności. Jak tego dokonali? Dodając molibden do bimetalicznego fosforku niklu-kobaltu. Taka mieszanka została później osadzona na piance niklowej. Powstała mikrostruktura złożona z nanoigieł, a całość testowano na przestrzeni czasu. Autorzy badań skupili się na niezawodności, stabilności i wydajności swojej metody.
Czytaj też: Chińczycy sprawili, że perowskitowe ogniwa słoneczne osiągnęły rekord. Jak tego dokonali?
Zadowalające wyniki odnotowano nawet po upływie 100 godzin. W ramach dalszych badań członkowie zespołu chcieliby przeprowadzić eksperymenty z wykorzystaniem różnych roztworów. Mają również zamiar przetestować alternatywy dla pianki niklowej, między innymi w postaci siatki tytanowej, która powinna działać w całym zakresie pH.