Student World

Samozřejmě, že reakce má určitou minimální spotřebu energie, přes kterou se nedostaneme (odpovídá inverzní reakci, tedy teplu uvolněnému při spalování vodíku). Jednotlivé postupy, především různé katalyzátory, se ale liší podle toho, jak moc se od maximální teoretické účinnosti vzdalují, tj. kolik dodávají více energie nad nezbytné minimum.
Ideální katalyzátor pro tuto reakci by měl mít afinitu k vodíku „tak akorát“ – aby ho pomáhal vázat z reakce a bránil jeho zpětné oxidaci, taková afinita je však výhodná jen do určité míry. Příliš silné vazby katalyzátoru s vodíkem totiž znamenají, že se katalyzátor přes velkou počáteční rychlost reakce zahltí/„otráví“. Vodík by se měl od povrchu katalyzátoru zase i dobře odpoutávat. Požadujeme samozřejmě také látku v podobě co největšího aktivního povrchu a odolnou proti korozi.
Oblíbeným katalyzátorem je platina, ta je ovšem drahá a vývoj cen komodit v poslední době ji prodražil ještě víc. V Brookhaven National Laboratory, která spadá pod Ministerstvo energetiky USA, proto přišli s novým, mnohem levnějším řešením: nitridem boru a molybdenu. Je to výsledek několika optimalizací, kdy v první fázi byla použita pouze slitina boru a molybdenu, ta však v účinnosti za platinou ještě zaostávala.
Obecně: nikl dokáže poskytnout povrch s podobnými vlastnostmi jako platina, má však malou hustotu elektronů pro vybíjení vodíkových kationtů. Molybden zrychluje reakci a v podobě nitridu pak navíc vznikne specifická prakticky 2D nanostruktura. Oproti kuličkám jiných katalyzátorů nabízí „nanodestičky“ relativně mnohem větší povrch.
Látka se vyrábí ze slitiny molybdenu a niklu, která za vysoké teploty reaguje s amoniakem.
Nitridy kovů se používají běžně, podobné 2D nanostruktury však u nich dosud nebyly známy.

Zdroj: ScienceDaily

autor Pavel Houser