Русские фотоэлектрокатализаторы для получения «зеленого» водорода из воды

Так, в недавней работе коллектива ученых Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ были предложены нанокатализаторы для фотоэлектрокаталитической генерации водорода с использованием водостойких металлорганических каркасных структур (международный термин - MOF). Разработка фотоэлектронанокатализаторов на основе новых материалов крайне востребована, но остается очень сложной задачей.

Вначале исследователи синтезировали идеальную сферическую наночастицу титан-содержащих MOF. Затем была произведена оптимизация поверхности наночастиц, а также разработана технология получения структурированной частицы «ядро-оболочка». По словам экспертов, частичное разложение сферической Ti-MOF приводит к образованию полой структуры типа «ядро-оболочка» благодаря различию структуры внутреннего и наружного слоев.

Сферический каркас наночастицы (слева) и структура «ядро-оболочка" (справа), созданная на втором этапе синтеза. Изображения получены с помощью сканирующей электронной микроскопии

Уникальная природа сферических наночастиц с полым ядром и оболочкой позволяет эффективно улавливать падающий солнечный свет и снижать скорость рекомбинации фотогенерированных носителей заряда. Эти нанокатализаторы являются крайне перспективными для получения «зеленого водорода» путем расщепления воды в присутствии солнечного света.

Большое разнообразие разрабатываемых коллективом нанопористых метал-органических структур открывает широкие возможности создания новых классов нанокатализаторов, используя предложенный способ оптимизации их практических важных характеристик.

Результаты исследования, посвященного созданию сферических нанопористых фотоэлектрокатализаторов со структурой «ядро-оболочка», были высоко оценены научным сообществом и опубликованы в высокорейтинговом научном издании «Small» с импакт-фактором 15.153.

Условия, созданные в ЮФУ, позволяют уже в ближайшем будущем разработать новую методику ускоренной оптимизации параметров синтезируемых нанопористых фотокатализаторов под конкретные практические применения, востребованные в «зеленой» энергетике будущего.

Работа проведена в рамках реализации стратегического проекта ЮФУ «Технологии полного цикла для экспресс-разработки функциональных материалов низкоуглеродной экономики под управлением искусственного интеллекта» в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»).

Есть фамилии с русскими окончаниями, пусть об этом знают.😂

по тебе можно изучать психиатрию😂