Замислете свет каде што загадената вода не само што се чисит ефикасно, туку се користи и за производство на водород. Така, истражувачи од Институтот за политехника Ворчестер направија голем чекор напред кон остварување на визијата за развој на материјал кој ја отстранува уреата од водата и ја претвора во водороден гас.
Студијата, предводена од хемиски инеженеринг на WPI,ветува дека ќе даде решение за редизвиците кои ги претставува електролизата на уреата. Уреата е многу често користено ѓубриво богато со водород и е нуспроизвод на човечкио метаболизам кој ја загадува околината кога е ќе се најде во преголеми количини. Водата загадена со уреа придонесува за уништување на алгите, ја менува морската среидна и го уништува човечкото здравје.
Сепак, уникатните својствана уреата, како и нетоксичната природа, растворливоста во вода и значителната количина водород ја прават потенцијален канддиат за складирање и производство на водород.
Негативната страна на користењето уреа за производство на водород е тоа што нема евтини и високо ефикасни електрокатализатори кои селективно ќе ја оксидираат уреата наместо водата.
Тенг и неговиот тим при WPI успешно го надминале тој предизвик и создале електрокатализатори составени од атоми на никел и кобалт со ункатна структура на електрони. Истражувањето на овој тим се фокусирало на хомогени оксиди и хидроксиди на никел и кобалт и откриле дека создавањето уникатни електронски структури со доминантни Ni2+ и Co3+ било суштинско за подобрување на електрохемиската активност и селективноста за оксидација на уреата.
Компјутерските симулации кои ги направиле ги поддржале резултатите на експериментите и покажале дека хомогената мешавина од оксиди и хидроксиди на никел и кобалт ја олеснува редистрибуцијата на електрони, со што ги оптимизира катализаторите за поврзување со молекулите на уреата и водата.
Ова откритие може да има широка примена. Уреата е водородно ѓубриво и е адитив кој се користи со децении. Само во 2021 година биле произведени околу 180 милиони метрички тони. Ова ново откритие може целосно да го смени начинот на кој се користи уреата.
Студијата е објавена во весникот Journal of Physical Chemistry Letters.
(Interesting Engineering)
(фото: Raw Pixel)
