Созданы одноатомные электрокатализаторы получения высокочистого водорода

Учёные из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН и НИЦ «Курчатовский институт» получили эффективные электрокатализаторы реакции выделения водорода. Новые катализаторы более доступные, а также не содержат производные серы, известные как «каталитические яды».

Высокочистый молекулярный водород рассматривается как перспективное «зелёное» топливо и важный реагент для современной химической промышленности. При наличии эффективных катализаторов его можно получать из воды — одного из самых распространённых на Земле веществ.

Сейчас в качестве катализаторов для получения водорода используют благородные металлы платиновой группы: платину, палладий, иридий, рутений и родий. Однако высокая стоимость ограничивает их массовое применение. Переход к более дешёвым катализаторам в полупромышленных электролизёрах воды, топливных элементах и электрохимических водородных компрессорах/концентраторах позволит сделать эти процессы и устройства, основанные на использовании высокочистого водорода, более доступными.

Авторы работы предложили использовать вместо металлов платиновой группы так называемые клеточные комплексы (клатрохелаты) с инкапсулированными ионами железа и кобальта.

«Было установлено, что синтезированные нами клеточные комплексы являются моноатомными электрокатализаторами реакции выделения водорода в гомогенных растворах. Они хорошо адсорбируются на активированном угле и восстановленном оксиде графена — практически важных углеродных катодных материалах с высокой площадью поверхности и большим объёмом микропор», —