Группа ученых из разных стран установила механизм, который определяет свойство магниевых наночастиц отдавать накопленный водород. Пресс-релиз работы, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Science, представлен на сайте Университета Уппсалы.
Узнайте больше в полной версии ➞Водород считается перспективным топливом, которое сможет заменить традиционные углеродные источники энергии. Основной задачей на сегодняшний день является разработка материала, который сможет накапливать большое количество водорода и в то же время будет обладать способностью легко его отдавать. Ученые создали несколько материалов, которые в той или иной степени удовлетворяют этим требованиям: например, органические губки или "слоеный пирог" из кальция с литием. Одним из популярных вариантов являются металлы и их гидриды.
В данном исследовании ученые работали с наночастицами гидрида магния, которые могут "впитывать" до 7,7 процента водорода в весовом соотношении. Для поглощения или отдачи водорода к наночастицам необходимо добавлять катализаторы - вещества, "запускающие" эти процессы.
Одной из теорий, объясняющих механизм работы катализаторов, была теория челноков. Согласно этому предположению, молекулы катализатора - в данном случае это титан, ванадий, железо и никель - переносят на себе водород от поверхности материала внутрь и наоборот. Ученые из Университета Уппсалы и их коллеги построили компьютерную модель, которая объясняла процесс переноса на молекулярном уровне. Понимание принципов работы катализаторов может оказаться полезным для разработки новых и усовершенствования уже созданных способов хранения водорода.
Притягательность водорода как источника энергии определяется несколькими причинами. Во-первых, он является одним из самых распространенных элементов на Земле, а во-вторых, при его использовании образуется вода, не представляющая опасности для экологии планеты. Энергия выделяется при реакции водорода с кислородом.