- Регистрация
- 21 Дек 2016
- Сообщения
- 7,883
- Реакции
- 5,365
Химики раскрыли тайны молекул воды.
Исследователи выявили скрытый энергетический барьер, который затрудняет расщепление молекул воды для получения водородного топлива. Ученые смогли объяснить, почему процесс расщепления оказывается неэффективным, и нашли пути для его улучшения. Результаты данного исследования открывают возможности для снижения затрат на производство водородного топлива.
Данная работа была опубликована в журнале Nature Communications, сообщает Interesting Engineering.
Расщепление молекул воды представляет собой перспективный метод получения водородного топлива, способного заменить традиционные ископаемые источники энергии. Несмотря на то, что теоретически процесс расщепления воды выглядит простым, на практике он оказывается менее эффективным и требует значительно больше энергии, чем предполагалось. Теперь химики выяснили, в чем заключается проблема.
По словам исследователей, в процессе расщепления молекул воды происходят две реакции. Реакция, в результате которой выделяется кислород, является сложной и требует больше энергии, чем это предсказывается теоретическими моделями.
Химики установили, что под воздействием сильного электрического поля молекулы воды изменяют свое положение, при этом атомы кислорода ориентируются в сторону электрода. В результате атомы водорода отделяются, и электроны кислорода могут перемещаться к электроду.
Исследования показали, что переворот молекул воды происходит легче при определенных значениях pH. При повышенном pH этот процесс становится более эффективным, тогда как при пониженном pH переворот требует больше энергии.
Данные исследования указывают на то, что переворот молекул воды представляет собой важный энергетический барьер для выделения кислорода, что является ключевым этапом в процессе расщепления воды.
С учетом новых результатов ученые полагают, что это открывает перспективы для снижения затрат на производство водородного топлива.
Химики утверждают, что разработка новых катализаторов, способствующих перевороту молекул воды, может сделать процесс расщепления более эффективным и экономичным как с точки зрения энергии, так и финансовых затрат.
