16 октября 2026 года Phys.org сообщил о результатах исследователей из Университета Нового Южного Уэльса и их коллег: под видимым светом катализатор с никелем и кобальтом выделял водород из глицерина примерно в десять раз быстрее, чем материал без этих добавок. Глицерин остаётся побочным продуктом производства биодизеля. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Catalysis B: Environment and Energy в 2027 году.

Свет меняет состояние металлов и ход реакции

Катализатор сделали на основе сульфида цинка-индия с небольшими добавками никеля и кобальта. На Австралийском синхротроне исследователи наблюдали, как меняется состояние металлов при освещении. Инфракрасная микроспектроскопия помогала отслеживать молекулы на поверхности материала и промежуточные вещества реакции.

До включения света никель и кобальт преимущественно находились в положительно заряженном состоянии. При освещении они переходили в более восстановленное состояние, связанное с работой активного фотокатализатора. Когда свет выключали, изменения обращались. Контрольные измерения в темноте показали, что перемены вызывал свет, а не рентгеновский луч.

Менялось и распределение продуктов. Поверхность материала без добавок преимущественно способствовала образованию гидроксиацетона. С никелем и кобальтом большая доля глицерина превращалась по путям, ведущим к глицеральдегиду и дигидроксиацетону; одновременно усиливалось выделение водорода.

Это можно сравнить с развилкой: одно исходное вещество вступает в несколько возможных реакций, а состав катализатора меняет долю вещества, идущую по каждому пути. Представим несколько дорог, по которым может двигаться глицерин: без добавок чаще выбирается путь к гидроксиацетону, а с никелем и кобальтом больше вещества идёт по путям к двум другим продуктам. Это условная аналогия, а не отдельный опыт исследователей.

В пресс-релизе описан совместный эффект никеля и кобальта, но не установлена отдельная роль каждого металла. Испытания проводили в лаборатории, в том числе под имитацией солнечного света. Данных о промышленном масштабе и длительности работы катализатора в сообщении Phys.org нет. Информация об исследованиях и редактуре научных публикаций собрана на странице услуг по научным статьям.

Концептуальная схема лабораторного фотокатализа: свет меняет состояния никеля и кобальта в материале, влияя на выделение водорода и распределение продуктов превращения глицерина

Фото: Mikhail Nilov / Pexels