Вода преврашается в топливо

16.09.2012

Группа ученых из Калифорнийского технологического института раскрыла механизм работы кобальтового катализатора, который способен эффективно расщеплять воду и добывать из нее водород. Ученые добавили набор лигандов в кобальт и смогли замедлить реакцию расщепления воды, чтобы досконально изучить ее химический механизм.

Ученые и инженеры во всем мире работают над поиском альтернативных источников энергии. В частности, над солнечными топливными элементами, которые в светлое время суток будут вырабатывать водород, чтобы впоследствии превратить его в экологически чистое высокоэффективное топливо. Однако пока не удается найти надежные катализаторы, необходимые для дешевого расщепления воды. Довольно эффективны платиновые катализаторы, но платина - слишком дорогой металл для этих целей.

Катализаторы из кобальта и никеля потенциально можно использовать в качестве дешевой альтернативы, но еще предстоит долгий путь по доведению их до стадии массового производства. Основная проблема в том, что пока никто не смог точно определить механизм, с помощью которого кобальт расщепляет воду.

Американским ученым удалось решить эту проблему. Более того, их успех открывает дорогу к разработке более эффективных катализаторов на основе железа - элемента, который присутствует на Земле в изобилии и стоит недорого. Замедлив реакцию расщепления воды, ученые впервые с помощью ядерного магнитного резонанса могли наблюдать ключевые этапы данной реакции в присутствии кобальтового катализатора.

Преобладающим путем выработки водорода в кобальтовом катализаторе оказался так называемый механизм Демпси. Он включает в себя ключевые промежуточные реакции с захватом лишнего электрона и образованием соединение кобальт(II)-гидрид, который и является самым активным участником реакции расщепления.

Теперь ученые знают, что для получения водорода с помощью кобальтовых катализаторов нужно всего лишь добавить электронов. Еще предстоит найти соединения, которые смогли бы поставлять лишние электроны, или создать соединение кобальта с уже присутствующими в нем лишними электронами, но эта работа не представляется исследователям сложной.

<< Назад: Мужчины и женщины видят по-разному 17.09.2012

>> Вперед: Искусственная биологическая ткань 16.09.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Процессоры Intel Xeon E5-2600/1600 v3 10.09.2014 Компания Intel представила процессоры Intel Xeon E5-2600/1600 v3, в первую очередь, предназначенные для вычислительных центров. Производитель отмечает многочисленные улучшения, которые обеспечили существенное (до трех раз) повышение производительности по сравнению с процессорами предшествующего поколения. Процессоры Intel Xeon E5-2600/1600 v3 выпускаются по 22-нанометровой технологии с объемными транзисторами Tri-Gate Процессоры ориентированы на использование в серверах, рабочих станциях, хранилищах данных и оборудовании сетевой инфраструктуры. Они рассчитаны на разнообразные нагрузки, включая анализ данных, суперкомпьютерные вычисления, телекоммуникационные и облачные сервисы, а также обработку данных интернета вещей. Среди возможностей Xeon E5-2600 v3 производитель выделяет работу в составе программно-определяемой инфраструктуры (Software Defined Infrastructure, SDI), основы облачных вычислений. Она обеспечивает требуемую гибкость и масшабируемость ресурсов за счет программной реализации требуемой конфигурации. Новые процессоры обладают востребованными в этой области возможностями, включая функцию мониторинга кэш-памяти, позволяющую точнее распределять нагрузки; телеметрические сенсоры, позволяющие получить точные данные загрузки CPU, памяти и подсистемы ввода-вывода. Все это дает возможность точнее управлять системой, увеличивая эффективность использования ресурсов и снижая суммарную стоимость владения. Процессоры Intel Xeon E5-2600/1600 v3 выпускаются по 22-нанометровой технологии с объемными транзисторами Tri-Gate В конфигурацию процессоров входит до 18 ядер и до 45 МБ кэш-памяти последнего уровня. Расширение набора команд Intel Advanced Vector Extensions 2 (Intel AVX2) позволило существенно увеличить производительность на операциях с целыми числами. Значительный прирост есть по части "плотности виртуализации": процессоры Xeon E5-2600 v3 поддерживают больше виртуальных машин в расчете на один сервер (превосходство над предыдущим поколением - до 70%). Добавлена поддержка памяти DDR4. Кроме того, улучшен набор команд Intel Advanced Encryption Standard New Instructions (Intel AES-NI), что позволило ускорить операции шифрования и дешифрования (превосходство над предыдущим поколением - до двух раз). Процессоры выпускаются по 22-нанометровой технологии с объемными транзисторами Tri-Gate. По словам производителя, процессоры Intel Xeon E5-2600 v3 имеют лучшие в мире показатели энергетической эффективности (производительности в расчете на единицу энергопотребления). Процессоры Intel Xeon E5-2600 v3 могут работать совместно с наборами системной логики Intel Communications Chipset 89xx для коммуникационного и сетевого оборудования. Всего доступно 26 моделей процессоров Intel Xeon E5-2600 v3. Цены на них лежат в пределах от $213 до $2702. Процессоров Intel Xeon E5-1600 для рабочих станций предложено шесть моделей ценой от $295 до $1723.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025