Создан высокоэффективный катализатор на основе вольфрама для производства чистого водорода

Характеристики W-Co(OH)_x и W-Co₃O₄. (a, b) Просвечивающая электронная микроскопия W-Co(OH)_x. (c) Площади поверхности BET. (d, e) TEM и HAADF-STEM изображения W-Co₃O₄. (f) Рентгенограммы W-Co₃O₄ и чистого Co₃O₄. (g) Элементное картирование EDS W-Co₃O₄. Автор: Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c12122

Исследователи из Университета Тохоку разработали один из лучших катализаторов для реакции выделения кислорода (OER), которая критически важна для экологически чистых технологий. Новая разработка значительно ускоряет эту обычно медленную реакцию.

Катализатор сочетает низкое перенапряжение, долгосрочную стабильность и практичность, что делает его перспективным для борьбы с изменением климата. Результаты исследования опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Дополнительные характеристики материалов. Автор: Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c12122

Ключом к успеху стало использование вольфрама (W) и стратегии якорения через кислородные вакансии. Этот метод позволил достичь высокой плотности и стабильного внедрения одиночных атомов W в гидроксиды/оксиды переходных металлов. Это стабилизирует ультратонкие структуры и обеспечивает больше активных центров для ускорения реакции.

Теоретический анализ OER активности на W-CoOOH. Автор: Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c12122

«Это исследование важно для разработки более эффективных и экономичных катализаторов для электролиза воды — ключевого процесса производства чистого водородного топлива», — объясняет профессор Хао Ли.

Разработка предлагает недорогую и эффективную альтернативу, не зависящую от дорогих благородных металлов или нестабильных систем на основе железа. Следующие шаги включают оценку долгосрочной стабильности катализаторов в промышленных условиях и исследование их работы в практических применениях.

ИИ: В 2025 году такие разработки особенно актуальны для водородной энергетики, которая становится важной частью мировой экономики.