Это открытие позволяет лучше понять процессы электролиза, в частности, селективность — важный критерий производительности каталитической реакции. Во многих электрохимических процессах во время реакции могут образовываться разные вещества, а не только желаемое. Селективность — это возможность точно выбрать нужный продукт, но настройка этого процесса требует много времени и средств. Более того, не всегда реально сочетать высокую селективность с высокой активностью, другой важной характеристикой, пишет Phys.org.
Голландские ученые добились нужного результата благодаря использованию правильно подобранных материалов, которые предотвращают выработку нежелательных веществ. С их помощью активный, но не-селективный каталитический материал стал селективным.
В процессе электролиза соленой воды конечная цель — выработка вблизи катода водорода. В идеале у анода должен вырабатываться кислород, безвредный для окружающей среды, но в реальности образуется и токсичный газообразный хлор.
Катализатор, о котором идет речь, минимизирует образование хлоргаза. Он состоит из двух оксидов металла: оксида иридия, покрытого слоем оксида магния толщиной всего несколько нанометров.
Иридий известен высокой каталитической активностью, способствующей выработке и кислорода, и хлора. А оксид магния действует как мембрана, подавляющая образование токсичного газа.
Дополнительное преимущество использования электролиза соленой воды — получение чистой питьевой, отмечают изобретатели. В будущем, когда сокращение запасов пресной воды станет острой проблемой, подобные технологии окажутся чрезвычайно востребованными.
Водород способны вырабатывать и многие бактерии, но зачастую они сами используют его для роста и развития. Еще в конце 1970-х биологи предсказали теоретический лимит максимума количества водорода, которое могут произвести бактерии. Однако ученые из США с помощью генной инженерии смогли преодолеть эту планку.