Сокатализаторы на основе кобальта и никеля помогли провести фотолиз
Их эффективность была выше, а потенциальная токсичность — ниже
Японские химики создали сокатализатор, который повышает эффективность получения водорода из воды благодаря свету. Один слой двумерного металл-органического каркаса заменил сразу несколько компонентов, которые прежде приходилось наносить по отдельности. Исследование опубликовано в Nature Chemistry.
Фотокаталитическое разложение воды — один из наиболее привлекательных маршрутов к «зеленому» водороду. Вода расщепляется под действием солнечного света без внешнего источника энергии или же при помощи высокоэффективных диодных ламп — там, где солнечного света недостаточно. Принципиальная проблема метода — побочные реакции. Катализаторы, ускоряющие выделение водорода, в то же время ускоряют обратное восстановление воды из уже накопленных H2 и O2, тем самым снижая коэффициент полезного действия практически к нулю. Чтобы заблокировать этот нежелательный эффект, поверхность катализатора приходится при помощи метода фотоосаждения покрывать защитными слоями оксида хрома и металлов платиновой группы, что усложняет синтез, а значит, приводит к трудностям с масштабированием. Кроме того, это повышает риск растворения слоя под действием фотовозбужденных дырок, что негативно может сказаться не только на эффективности катализатора, но и на экологии, так как есть высокий риск окисления трехвалентного хрома в канцерогенный шестивалентный хром.