Минерал pentlandite является потенциально новым катализатором для водородного производства. Как описано в журнале Nature Communications, это работает столь же эффективное платиновыми электродами, обычно используемыми сегодня. В отличие от платины, pentlandite доступен и найден часто на Земле.Команда, возглавляемая доктором Улф-Питером Апфелем и профессором доктором Вольфгангом Шуманом Рура-Universitat Бохум, описывает результаты вместе с коллегами от Макса-Планка-Инститьюта для Угольного Исследования в Мюльхайме der Ruhr и Технический Университет Братиславы.
Производство водорода без драгоценных металловВ дополнение к платине есть многочисленные другие вещества, которые могут катализировать реакцию воды к водороду и кислороду и не содержат драгоценных металлов.
Среди таких комплексов так называемый металл chalcogenides. Обычно, однако, эти неметаллические материалы – отчетливо более бедные проводники электронов и являются таким образом неэффективными катализаторами.Pentlandite состоит из железа, никеля и серы. Его структура подобна активному центру hydrogenases, которые являются производящими водород ферментами, как найдено, например, в зеленых морских водорослях.
В текущем исследовании исследователи сравнили водородную производительность естественно полученного и искусственно произведенного pentlandite с платиной и другими неметаллическими катализаторами.Минерал pentlandite столь же хороший как платинаИскусственный pentlandite и платина, оказывается, одинаково хорошие катализаторы с работой, которая превосходит работу всех других проверенных материалов. Минерал, синтезируемый в лаборатории, произвел водород намного более эффективно, чем естественно найденный вариант.
Причина: Включения магния и кремния в естественном pentlandite уменьшают его проводимость. Ученые назвали продукцию искусственного pentlandite «удивительно высоко», и темп синтеза также оставался стабильным в течение долгого времени.
Минерал имеет преимущество по сравнению с другими материалами недрагоценного металла. У этого есть большая активная площадь поверхности, с которой могут состыковаться реагирующие вещества. В других материалах недрагоценного металла эта поверхность должна быть создана, используя сложные методы, применив катализатор к электроду в форме наночастиц.
ФинансированиеНемецкий Исследовательский фонд субсидировал работу как часть Группы Resolv Превосходства (EXC1069) и Эмми-Нётер-Пройект AP242/2-1.
Дальнейшая финансовая поддержка пришла из Фонда Химической промышленности в форме Стипендии Liebig.