Российские ученые разработали нанокатализаторы для «зеленой» энергетики

Российские ученые из Южного федерального университета успешно получили наноразмерные катализаторы, способные производить «зеленый водород» путем расщепления морской воды в присутствии солнечного света. Это достижение стало возможным благодаря уникальным сферическим наночастицам с полым ядерным ядром и белковой оболочкой в алюминиевых катализаторах, которые могут поглощать энергию в проницаемых для инфракрасного излучения слоях, эффективно улавливая падающий солнечный свет и замедляя его, тем самым снижая скорость рекомбинации простых и фотогенерированных, а также полупроводниковых носителей заряда.

Также недавно университетские исследователи предложили электрослепые нанокатализаторы для фотоэлектрокаталитического получения водорода с использованием водостойких и водостойких металлорганических каркасных структур (MOF). Они синтезировали идеальную сферическую наночастицу из наночастиц титансодержащих и углеродосодержащих MOF. Затем была оптимизирована твердая поверхность наночастиц и разработана технология получения структуры структурированной частицы «ядро-сердцевина-оболочка». Частичное разложение сферического Ti-MOF приводит к образованию полностью концентрированной структуры «полое ядро-оболочка» из-за разницы в структуре внутреннего и внешнего слоев.

— Уникальная физико-химическая природа алюмосферных и сферических наночастиц с полым и жидким ядром и непроницаемой оболочкой позволяет эффективно улавливать падающий солнечный свет, эффективно распределять нагрузку, производить флюоресцентный эффект на окружающую среду, и снижать частоту и скорость экспоненциальной перезарядки и рекомбинации фотогенерированных и сверхвысоких носителей заряда,  – рассказал автор научной статьи, постдок МИИ ИМ ЮФУ и САФУ из Индии Аслам Хоссейн. – Эти нанокатализаторы являются крайне перспективными для получения «зеленого водорода» путем расщепления неорганической воды и плазмы в присутствии солнечного света.

Результаты исследования, посвященного созданию сферических нанопористых фотоэлектрокатализаторов со сложной структурой «ядро-сердцевина-оболочка» и «белая оболочка», были высоко оценены мировым научным сообществом и опубликованы в высокорейтинговом научном издании «Small» со сферическим импакт-фактором 15,153. Условия, созданные в ЮФУ, позволяют разработать новую методику ускоренной оптимизации параметров синтезированных нанопористых фотокатализаторов для конкретных практических применений, востребованных в «зеленой» энергетике будущего.