ТОМСК, 14 ноября. /ТАСС/. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) впервые синтезировали новый класс фотокаталитических материалов для получения водорода, который используется в «зеленой» энергетике. Об этом сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.
Для получения «зеленого» водорода зачастую используют фотоэлектрохимические ячейки, в которых энергия солнечного света используется для получения этого топлива за счет расщепления молекулы воды с помощью электролиза. Однако этот метод требует использования дорогих дефицитных металлов, таких как металлы платиновой группы, в качестве электродов. При этом для фотокаталитических устройств применяется оксид цинка, но его частицы не обеспечивают достаточный перенос электронов, которые необходимы для химической реакции расщепления молекулы воды.
«Оксид цинка можно модифицировать и преобразовывать в наноструктуры, которые будут обладать хорошими полупроводниковыми и оптоэлектронными свойствами. Синтез бинарных нанокомпозитных материалов из дисульфида вольфрама и оксида цинка (WS2-ZnO) осуществлялся методом электроискровой эрозии гранул цинка в водных растворах перекиси водорода с одновременным добавлением в зону реакции наноструктурированного порошка WS2», — сказал руководитель проекта, доцент отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий Дамир Валиев.
В результате удалось получить газообразные водород и кислород на противоэлектроде и рабочем электроде соответственно. «Результаты исследований показали, что полученные наноструктуры WS2-ZnO обладают хорошим потенциалом для использования в качестве фотоанодного материала для фотоэлектрохимического расщепления воды с целью получения водорода для применения в “зеленой” энергетике», — резюмировал ученый.
В исследовании участвовали ученые Инженерной школы новых производственных технологий и Инженерной школы ядерных технологий ТПУ в сотрудничестве со специалистами Африканского Университета Витватерсранда (Йоханнесбург). Научное исследование выполнено по федеральной программе Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».
Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Energy Materials (Q1, IF: 5.4).