Создан катализатор, который сможет значительно повысить скорость электролиза воды — реакции, в ходе которой из воды получают водород и кислород. Разработка позволит снизить финансовые и энергетические расходы на получение водорода из воды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communication.

Человечество давно хочет использовать водород в качестве альтернативного источника экологически чистой энергии. Однако существующие способы его получения требуют много энергии и денег. Можно получать водород, например, из воды, пропуская через нее электрический ток и разделяя таким образом на водород и кислород.

Чтобы уменьшить энергозатраты, исследователи применяют различные катализаторы — вещества, ускоряющие реакцию. В большинстве случаев нужно два катализатора: один для отделения водорода, второй для производства кислорода. Ученые из Калифорнийского технологического института и Хьюстонского университета создали новый катализатор, который сможет справиться с этой задачей в одиночку.

Существующие катализаторы для электролиза воды основаны обычно на дорогих металлах платиновой группы (рутений, родий, палладий, осмий, иридий и сама платина). Применять их в промышленных масштабах невыгодно. Новый катализатор, предложенный авторами, состоит из относительно дешевых никеля и фосфидов железа и диникеля (Ni₂). Взаимодействие двух фосфидов позволяет ускорить получение одновременно и водорода, и кислорода.

Ученые провели серию экспериментов и обнаружили, что такой гибридный катализатор приводит к рекордной эффективности электролиза. Авторы надеются, что разработку скоро внедрят в массовое производство.