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柏克萊實驗室發現可用於由水製備氫氣的便宜金屬觸媒

美國能源部羅倫斯柏克萊國家實驗室與加州柏克萊大學研究團隊發現可用於由水製備氫氣的便宜金屬觸媒。

該觸媒的共同發現者hemamala karunadasa表示,
我們的氫還源觸媒是以鉬-羰基金屬錯合物,比鉑便宜70倍(今日最廣泛使用於分解水分子之金屬催化劑)。此外,我們的催化劑不需使用有機添加物,可以直接用於中性水,即便是骯髒的水,還可運作於海水,而海水是最大量的氫來源和自然的電解液。這些特性使我們的觸媒十分符合再生能源與永續化學的概念。

氫氣,無論用於燃燒或燃料電池產生電力,皆只會排放水蒸氣。然而,氫氣並不會自然產生,美國大部分的氫氣來自於天然氣,雖然不貴,卻會增加大量的碳排放。氫也可由水電解製造,若電力來源由再生能源提供,將會是乾淨且永續的製備方式,但此法需要使用催化劑。

自然界已經發展出十分有效率的水分解酶,稱為氫酶,於植物行光合作用時作用,然而氫酶十分不穩定,且一旦離開自然環境,便容易失去活性。

金屬觸媒則可用於商業使用,但多為低價數貴金屬,因昂貴而使其無法廣泛使用。如效果最好的鉑,每盎司要價2000美元。

柏克萊實驗室發現的觸媒,為高價數金屬,學名稱為(PY5Me2)Mo-oxo。研究團隊發現該觸可在中性緩衝液甚至是海水中作用,並有每秒每莫耳觸媒產生2.4莫耳氫的轉換頻率。

研究人員目前試著修正該複合物PY5Me配位基部分,並調查其他基於類似配位基平台之金屬複合物,以進一步促進電荷驅動及光驅動之催化反應。

http://newscenter.lbl.gov/news-releases/2010/04/30/inexpensive-catalyst-for-generating-hydrogen-from-water/
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