Сотрудниками ФИЦ «Казанский научный центр Российской академии наук» был получен и всесторонне охарактеризован новый перспективный электрокатализатор процесса восстановления протонов на основе никеля, который не относится к группе благородных металлов и более доступен в использовании.

Водород считается одним из самых перспективных и экологически чистых источников энергии, способных со временем заменить традиционные виды топлива. Одним из активно исследуемых методов получения водорода является восстановление протонов, где ключевую роль играют катализаторы. Несмотря на то, что драгоценные металлы, такие как платина, демонстрируют высокую эффективность в качестве катализаторов, ограниченная доступность и высокая стоимость делают их применение в массовом производстве водорода экономически нецелесообразным.

Исследования катионного фосфоросодержащего пинцерного комплекса никеля(II) в качестве катализатора получения газообразного водорода с использованием доступной уксусной кислоты в качестве источника протонов проводились методами ЯМР-спектроскопии и монокристального рентгеноструктурного анализа, которые позволили точно определить структуру нового соединения и изучить его свойства в растворе и твёрдом состоянии. Электрохимическое исследование показало, что в присутствии исследуемого комплекса восстановление протонов на различных электродных материалах в присутствии уксусной кислоты происходит при низкой разнице потенциалов, что выгодно отличает его от других известных катализаторов, при этом достигается высокий выход по току (до 85 %).

Эти результаты открывают новые возможности для использования комплексов металлов подгруппы никеля в качестве электрокатализаторов в процессах водородного синтеза, особенно в условиях низкой кислотности среды, для разработки более эффективных и экономичных способов получения водорода.

Результаты научных исследований были представлены в докладе Зуфара Гафурова, старшего научного сотрудника Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН, на кластере конференций с международным участием по элементоорганической и супрамолекулярной химии «Научные стратегии будущего», который проходил с 20 октября по 1 ноября 2024 года в Казани на базе ИОФХ ФИЦ КазНЦ РАН.

Исследования выполнены в рамках крупного научного проекта «Экология промышленных городов» при поддержке Минобрнауки России.

Источник: пресс служба КазНЦ РАН.