Химики нашли новый способ улучшать свойства графитоподобного нитрида углерода, который используется в фотокатализе для производства водорода. Они применили обработку при высокой температуре и давлении с помощью раствора перекиси водорода, что позволило значительно ускорить реакцию и использовать фотокатализатор для получения водорода из растительной биомассы. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе Российского научного фонда.
Открытие может серьезно повлиять на развитие экологически чистой энергетики. Исследование, поддержанное Российским научным фондом, опубликовано в журнале Applied Surface Science.
Водород как источник энергии может решить проблемы, связанные с ископаемым топливом, например, ограниченность ресурсов и выбросы углекислого газа. Синтезировать водород можно из воды с помощью фотокатализатора, ускоряющего реакцию под воздействием света. Однако процесс медленный, поэтому добавляют вещества, такие как этанол, метанол или триэтаноламин, чтобы повысить эффективность.
Фотокатализатор должен быть устойчивым, светостойким, с большой площадью поверхности и долговечным. Графитоподобный нитрид углерода выглядит перспективно, так как он нетоксичен и более стабилен. Учёные из Боресковского института катализа выяснили, что обработка перекисью водорода улучшает свойства нитрида углерода. К тому же, добавление платины увеличивает его активность.
В ходе экспериментов оказалось, что после обработки фотокатализатор обладает улучшенными характеристиками, включая новые функциональные группы и распределение платины. Испытания показали, что обработанный фотокатализатор эффективно превращает глюкозу из биомассы в водород под видимым светом, а также проявляет высокую активность в растворах этанола и триэтаноламина.
Предложенный метод может использоваться для разработки безопасных фотокатализаторов для экологичной энергетики, позволяя производить водород из возобновляемых источников, таких как вода и солнечный свет.
Ранее сообщалось, что исследователи выяснили, что гамма-лучи улучшили графеновый аэрогель.