Водород - один из самых перспективных энергоносителей будущего. Наиболее экологичным способом его получения считается электролиз воды, при котором не происходит выделение парниковых газов, но для этого требуются дорогостоящие катализаторы на основе платины. Поэтому перед научным сообществом стоит задача разработки недорогих катализаторов с высокой производительностью.
Исследователи научной группы TERS-Team совместно с коллегами из Китая создали новый материал для эффективного, рентабельного и экологичного производства водородного топлива на основе дисульфида молибдена (MoS2) и восстановленного оксида графена.
Сначала исследователи изготовили специальные чернила, содержащие нанопластинки MoS2 и частицы восстановленного оксида графена. Затем эти чернила с помощью струйной печати наносили на электрод из медной пластинки, формируя трехмерную пространственную структуру нанолистов дисульфида молибдена.
Как пояснил профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес, MoS2, состоящий из атомов молибдена и серы, обладает уникальными электронными свойствами, которые делают его хорошим электрокатализатором. А 3D-структура материала позволяет улучшить перенос электронов, что приводит к эффективной генерации водорода.
Кроме того, дисульфид молибдена - относительно дешевый и достаточно распространенный материал. Как отметили в ТПУ, предложенный учеными метод доступен по цене, а материал можно производить в больших количествах благодаря технологии струйной печати. Это делает производство водородного топлива более эффективным и рентабельным.
На следующем этапе проекта ученые планируют оптимизировать электрокатализатор за счет использования лазерной обработки, сделав его более надежным, экономичным и эффективным. Также исследователи изучат возможность применения для производства катализаторов слоистых минералов, встречающихся в Томской области.