Depositphotos
Південнокорейські дослідники з Пхоханського університету науки та технологій (POSTECH) та Сеульського національного університету (SNU) виявили новий оксидний матеріал, здатний виробляти велику кількість чистого водню з використанням виключно тепла, без додаткових викидів вуглецю.
Група під керівництвом професора Хенгю Цзіня та доктора Донгю Лі з POSTECH у співпраці з професором Ін-Хо Чоном та доктором Джунхеном Намом з Сеульського національного університету визначила (MgMnCo)0.65Fe0.35Oy як високоефективний оксид, який генерує водень. Об’єднавши термодинамічні бази даних із прискореним моделюванням, вони змогли проаналізувати понад 1 тис. станів матеріалів всього за 24 години — більш ніж у 7 тис. разів швидше, ніж традиційні підходи, які зазвичай вимагали не менш ніж цілий тиждень для дослідження одного стану.
Схематичне зображення високопродуктивного скринінгу для розробки високоефективного циклу виробництва водню/POSTECH
За результатами комп’ютерного відбору перспективних кандидатів та експериментальної перевірки, було підтверджено, шо інноваційний матеріал досягає рекордних показників з генерації водню та ефективності термічного перетворення. Окрім виробництва водню ця технологія може застосовуватись в інших галузях, що вимагають ефективних окислювально-відновлюваних матеріалів, таких як риформінг метану для вилучення водню з природного газу, переробка акумуляторних батарей для вилучення цінних металів, а також процеси окислення-відновлення металів у сталеливарному виробництві.
Термодинамічний аналіз на основі CALPHAD — високоефективної системи для двостадійного термохімічного розщеплення води в умовах пом’якшеної окислювально-відновлюваної реакції та спектроскопічний аналіз електронної структури показують, що чудові окислювально-відновлювані характеристики цього матеріалу обумовлені одночасною участю катіонів Fe та Mn. Ця подвійна активна особливість виявлена вперше у феритових циклах, що відкриває значні можливості для вивчення нових багатокатіонних феритових систем у суміжній галузі досліджень.
“Це дослідження значно скорочує терміни розробки матеріалів для водню, істотно наближаючи комерціалізацію”, — пояснює професор Хенгю Цзінь з POSTECH.
Результати дослідження були опубліковані у журналі Advanced Science
