![]() |
Ученые создали катализатор для получения водорода из аммиака, который со временем становится более активным, а подсчет атомов выявил изменения, повышающие эффективность катализатора. Исследовательская группа из химического факультета Ноттингемского университета в сотрудничестве с Бирмингемским университетом и Университетом Кардиффа разработала новый материал, состоящий из наноразмерных кластеров рутения (Ru), закрепленных на графитированном углероде. Эти нанокластеры Ru вступают в реакцию с молекулами аммиака, катализируя расщепление аммиака на водород и азот, что является важным шагом на пути к экологически чистому производству водорода. Новаторское исследование опубликовано в Chemical Science, флагманском журнале Королевского химического общества. Благодаря высокой объемной плотности энергии аммиак может стать энергоносителем с нулевым содержанием углерода, который в ближайшем будущем станет движущей силой новой устойчивой экономики. Поиск быстрых и энергоэффективных методов расщепления аммиака на водород (H₂) и азот (N₂) по требованию является крайне важным. Хотя деактивация катализатора — обычное дело, редко случается, что катализатор становится более активным по мере использования. Поэтому понимание механизмов на атомном уровне, лежащих в основе изменения активности катализатора, имеет решающее значение для разработки следующего поколения гетерогенных катализаторов. Доктор Джесум Алвес Фернандеш, доцент химического факультета Ноттингемского университета и один из руководителей исследовательской группы, пояснил:
Исследователи использовали магнетронное распыление для создания потока атомов металла для создания катализатора. Этот метод, не требующий растворителей и реагентов, позволяет получить чистый и высокоактивный катализатор. Максимально увеличивая площадь поверхности катализатора, этот метод обеспечивает наиболее эффективное использование таких редких элементов, как рутений (Ru). Доктор Ифань Чен, научный сотрудник химического факультета Ноттингемского университета, сказал:
Исследователи обнаружили, что атомы рутения, изначально неупорядоченные на поверхности углерода, перестраиваются в усеченные нанопирамиды со ступенчатыми краями. Нанопирамиды демонстрируют удивительную стабильность в течение нескольких часов в ходе реакции при высоких температурах. Они постоянно эволюционируют, увеличивая плотность активных участков, тем самым повышая производство водорода из аммиака. Такое поведение объясняет уникальные самосовершенствующиеся характеристики катализатора. Профессор Андрей Хлобыстов, Химический факультет Ноттингемского университета, сказал:
Это изобретение знаменует собой значительный прогресс в понимании атомистических механизмов гетерогенного катализа для производства водорода. Оно открывает путь к разработке высокоактивных, стабильных катализаторов, которые устойчиво используют редкие металлы путем точного управления структурами катализатора на наноуровне. Ранее ученые открыли новый способ производства чистого водорода. На фото: модель нанокластерного катализатора с атомами рутения зеленого и белого цвета (белые атомы выделяют активный центр), расположенными в виде сплюснутой пирамиды на углеродной основе (черные атомы). На заднем плане видна система магнетронного распыления, используемая для получения нанокластеров. Источник: University of Nottingham 09.01.2025 |
Хайтек
![]() | |
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность | |
3D-печать меняет правила игры: она дает б... |
![]() | |
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности | |
Горнодобывающая промышленность — эт... |
![]() | |
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы | |
Физики из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
![]() | |
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом | |
Физики научились управлять светом в кроше... |
![]() | |
Тараканы-киборги — спасатели ближайшего будущего | |
От зон стихийных бедствий до экстрем... |
![]() | |
Магнит, зеленый свет и ультрафиолет: новые горизонты молекулярной химии | |
Химики создали новые соединения на основе... |
![]() | |
Свет вместо проводов: Оксфорд произвел революцию в квантовых вычислениях | |
Ученые из Оксфорда сделали большой шаг&nb... |
![]() | |
Органический катализатор, который имитирует металлы: открытие химиков СПбГУ | |
Химики из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
![]() | |
100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр | |
В Уфимском федеральном исследовательском центр... |
![]() | |
Прощай, кэш-память: новая технология сэкономит энергию и ускорит устройства | |
Исследователи вместе с французской компан... |
![]() | |
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности | |
Питер Брюггеман, профессор машиностроения из&n... |
![]() | |
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию | |
Ручной прибор MBR UV-C Light Products работает... |
![]() | |
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP | |
В НИЯУ МИФИ создали онлайн-сервис —... |
![]() | |
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее | |
Передовая роботизированная система CARMA II ус... |
![]() | |
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности | |
Ученые из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Биотопливо за полтора часа: как томские ученые подстегнули энергетику | |
Междисциплинарная команда ученых из Томск... |
![]() | |
MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+ | |
Инженеры из MIT придумали, как сдела... |
![]() | |
Свет, который не вредит: в КНИТУ-КАИ открыли новый способ исследования клеток | |
Молодые ученые из КНИТУ-КАИ совершили про... |
![]() | |
Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры | |
Сотрудники лаборатории 3D-печати функциональны... |
![]() | |
ПГУ: Струна и закон Архимеда помогут сэкономить миллионы на нефтепродуктах | |
Ученые из Пензенского государственного ун... |
![]() | |
Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | |
Свет из земли: как глина превратилась в дисплей | |
Мир дисплеев скоро изменится благодаря новым м... |
![]() | |
Будущее горнодобывающей промышленности: инновации, меняющие правила игры | |
Дэвид Джайлс, главный научный сотрудник MinEx ... |
![]() | |
В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии | |
В Национальном исследовательском ядерном униве... |
![]() | |
NatComm: Найден «благородный» способ увеличить вместимость карт памяти | |
Электронику будущего можно сделать еще ме... |
![]() | |
Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям | |
Комментирует профессор Майя Вергниори, которая... |
![]() | |
Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов | |
Катайский насосный завод, который находится в&... |
![]() | |
Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы» | |
Исследователи из Томского политехническог... |