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京都大学研发出可在稳定条件下制氢的新型催化剂

2015年09月18日 化学材料

京都大学研究生院人类·环境学研究科藤田健一教授与山口良平名誉教授的研究团队近日开发出了一种名为铱配合物8的水溶性新型催化剂,并使用这种催化剂在比以往的制造方法更稳定的条件下从甲醇溶液中成功高效地制取了氢。研究得知,这种物质可长时间作为催化剂发挥作用。将有助于研发出一种安全、高效的制氢方法。

为减少二氧化碳排放量,实现低碳社会,氢被认为是一种能够代替碳的新能源而备受关注,目前主要是利用催化剂,从天然气等碳化氢及甲醇中制取。不过,这种制取方法存在以下缺点,如需要200度以上的高温环境,或者较强的盐基性或有机溶媒等,因此人们目前在不断探寻更加安全、简便的制取方法。

铱配合物8是利用氢氧化钠在铱配合物5悬浮液中发生反应制成的。铱配合物8能在水中充分溶解,并在水中保持长时间的结构稳定。利用这种催化剂,在甲醇溶液中加入氢氧化钠,用88度加热20小时,可高效制氢。此时盐基浓度基本为肥皂的碱性程度,比以往制氢方法下更为稀薄。

另外,研究人员对铱配合物8作为催化剂发挥作用的持续程度进行了调查,结果显示即使在150小时后铱配合物8依旧可以发挥催化作用。此时氢的制成量相当于4.5毫升甲醇与2毫升水反应制成5升氢气,而实际使用的铱配合物8仅为11毫克。其催化功能虽慢慢下降,但仍有可能继续延长。

该研究团队表示:“这项成果可应用于小规模的现场制氢。”

京都大学研发出可在稳定条件下制氢的新型催化剂

利用其研发的铱配合物8进行制氢反应的模式图

新闻链接
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2015/150618_1.html
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2015/documents/150618_1/01.pdf

文/CRCC编辑部 图/新闻原文

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