Смешанный оксид кобальта и марганца оказался устойчивым катализатором электролиза воды
Японские химики выяснили, что шпинель на основе кобальта и марганца Co2MnO4 — эффективный электрокатализатор выделения кислорода из воды. Смешанный оксид кобальта и марганца оказался устойчив к сильнокислой среде, в которой обычно проводится электролиз, а по эффективности приблизился к признанным рекордсменам — катализаторам на основе оксида иридия. Исследование опубликовано в Nature Catalysis.
Химики считают, что электролиз воды сможет стать экологичной заменой существующих промышленных методов получения водорода. Тем не менее, этот процесс не лишен недостатков. Один из них — медленная скорость реакции на обычных электродах. И чтобы его преодолеть, ученые ищут и исследуют электрокатализаторы — вещества, ускоряющие электрохимические реакции. При этом катализаторы нужны для двух процессов на двух электродах: реакции выделения водорода и реакции выделения кислорода.
Лучше всего в реакции выделения кислорода себя показали катализаторы на основе оксида иридия. Но иридий — очень редкий металл, и для того, чтобы использовать его промышленно, добычу придется расширить во много раз. Так, ученые сходятся во мнении, что оптимальной стратегией будет найти катализаторы на основе менее дорогих и более распространенных в земной коре металлов.
Химики под руководством Рюхэя Накамуры (Ryuhei Nakamura) из Токийского технологического института взялись за поиск такого катализатора. Они попробовали использовать смешанный оксид со структурой шпинели Co