процесс расщепления воды

Каждый день слушайте итоговый подкаст !

Слой гематита (красный), нанесённый на подложку из допированного фтором оксида олова. Структура гематита, а также распределение допанта (олова) в плёнке гематита зависят от температуры отжига. (Иллюстрация NIST.) В общем, учёные из Национального института стандартов и технологий отказались от использования объёмного материала и провели исследования на тонких плёнках гематита. Допируя плёнки α-Fe2O3, полученные методом физического осаждения из газовой фазы на подложку допированного фтором оксида олова (FTO), удалось получить необычайно высокоактивные образцы, что подтолкнуло исследователей к изучению распределения допантов в основном материале и их роли в катализе. Оказалось, во-первых, что концентрация олова в гематите убывает при увеличении расстояния от подложки FTO (что и понятно). А во-вторых, в противоположность ранее полученным результатам, учёные показали, что совсем небольшой концентрации допанта (в приповерхностном слое на границе с водой) вполне достаточно для резкого улучшения каталитической активности гематита. По словам исследователей, гораздо более важным параметром является активность допанта, напрямую зависящая от местоположения внедрённых атомов и, косвенно, от температуры проведения процесса допирования. Подробнее о создании рационального дизайна катализатора расщепления воды под действием солнечного света можно узнать из статьи, опубликованной в . Подготовлено по материалам .

Водород, получаемый разложением воды под действием солнечного света в присутствии специальных катализаторов, привлекает огромное внимание в качестве экологически чистого альтернативного топлива. Но будущее водородного топлива напрямую зависит от эффективности того самого катализатора, который и является сердцем восстановительного процесса. Сотрудники (США) выяснили, что в случае наиболее дешёвого (и потому самого перспективного) катализатора местоположение внедрённых в его кристаллическую структуру добавок и температура, при которой проводился процесс допирования, определяют каталитическую эффективность этого вещества в процессе разложения воды. Расщепление воды под действием солнечного света в присутствии специального катализатора (иллюстрация Berkeley Lab). Природный минерал гематит оксид железа(III) α-Fe2O3 считается наиболее многообещающим катализатором для процесса расщепления воды под действием солнца. Тому причиной высокая стабильность (особенно в воде) и способность абсорбировать бóльшую часть солнечного спектра. Кроме того, минерал широко распространён в земной коре, что делает его довольно недорогим. Правда, чистый гематит как катализатор никуда не годится, демонстрируя активность «ниже среднего». Но введение в его кристаллическую структуру определённых допантов, таких как олово, позволяет значительно улучшить каталитические способности минерала. Плохо лишь то, что допирование объёмного материала катализатора плохо поддаётся контролю, что не позволяет провести детальные исследования, направленные на понимание и оптимизацию этого процесса.

Текст: Роман Иванов |

05 октября 2012 года, 09:56 |

Как улучшить дешёвый катализатор расщепления воды подPдействием солнечного света

Как улучшить дешёвый катализатор расщепления воды подPдействием солнечного света - Наука и техника - Химия - Компьюлента