Современный рентген смог выявить прочную форму меди, способную расщеплять воду

Медь применяется во многих сферах: для создания электрических проводов, сантехники и даже монет. Благодаря относительно низкой цене этот металл давно используется в качестве катализатора для ускорения химических реакций, в частности электролиза воды и углекислого газа. Проблема лишь в том, что обычная медь — не самый долговечный катализатор. Еще в 1970-х химик Марсель Пурбе предположил, что должны существовать особо долговечные формы высокоокисленной меди. С тех пор ученые ищут способы “прокачать” ее свойства.

Команда исследователей из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США (DOE) обнаружила эту неуловимую форму с помощью передовых вычислительных методов и экспериментальных методик.

Для получения нужного результата исследователи применили электричество к медным электродам, погруженным в ванну с электролитом. Затем использовали яркое рентгеновское излучение, чтобы проверить эти прогнозы. Когда напряжение возросло до высокого уровня, превышающего тот, который обычно используется при исследовании меди, появился новый сигнал. Этот сигнал совпал с расчетными прогнозами, убедительно свидетельствуя о том, что медь перешла в фазу CuOOH.

Повышение долговечности медных катализаторов имеет важное значение для электрохимического расщепления воды, которое может помочь в создании топлива. Разгадав тайну меди, команда заявила, что их подход может помочь найти более высокие степени окисления других каталитических материалов.