Дастан Темиров Южнокорейские учёные разработали новый катализатор для производства водорода методом электролиза воды. Его эффективность сравнима с коммерческими платиновыми аналогами, но при этом расход драгоценного металла сократился на 75%. О результатах 28 октября 2026 года объявил Корейский институт передовых технологий (KAIST).
Над проектом работала группа исследователей под руководством профессора Ли Чжин У из KAIST при участии специалистов из Университета Конкук, Корейского института фундаментальных наук и Корейского научно-исследовательского института химической технологии.
Высокая стоимость катализаторов, в которых применяются платина и другие драгметаллы, остаётся одним из главных барьеров для удешевления зелёного водорода. В традиционных катализаторах на основе наночастиц значительная часть атомов находится внутри кластера и не участвует в реакции. Альтернативные катализаторы с одиночными атомами, распределёнными по поверхности, решают эту проблему, но не всегда эффективны в реакциях, где требуется совместная работа нескольких атомов.
Корейские исследователи предложили новую структуру, где небольшие группы из трёх-четырёх атомов рутения располагаются в один слой. Такое строение позволяет всем атомам участвовать в реакции и одновременно взаимодействовать друг с другом. Чтобы атомы не слипались в крупные частицы, их закрепили на подложке из карбида вольфрама.
Дополнительно учёные оптимизировали поверхность подложки с помощью гидроксильных групп. Это усилило водородные связи между молекулами воды и ускорило перенос протонов, что повысило общую эффективность реакции.
Испытания в ячейке анионообменного мембранного электролизёра показали, что при температуре 80°C и напряжении 2,0 В катализатор обеспечивает плотность тока 9,82 А/см². По этому показателю он не уступает коммерческому платиновому аналогу. При этом удельная каталитическая активность в пересчёте на массу драгметалла оказалась примерно в четыре раза выше.
Новый катализатор также продемонстрировал повышенную долговечность. В ходе 500-часового непрерывного теста его производительность снизилась вдвое меньше, чем у платинового образца. Разработка может удешевить производство зелёного водорода за счёт сокращения расхода драгметаллов и снижения затрат на замену и обслуживание оборудования. Для этого технология должна подтвердить свою эффективность в промышленных масштабах.
