イリノイ大学の科学者は、ポップなしで水を作る新しい方法を発見しました。彼らは、アルコールなどのありそうもない出発物質から水を作ることができるだけでなく、彼らの仕事はまた、より良い触媒とより安価な燃料電池につながる可能性があります。
「水を作るプロセスの重要な部分である酸素還元と呼ばれる化学プロセスに、型にはまらない金属水素化物を使用できることがわかりました」と、博士課程の学生であり、 Journal of the American Chemical Societyでの公開が承認され、そのWebサイトに掲載された論文。
水分子（正式には一酸化二水素と呼ばれます）は、2つの水素原子と1つの酸素原子で構成されています。しかし、単純に2つの水素原子を取り、それらを酸素原子に貼り付けることはできません。水を作る実際の反応は少し複雑です。2H2+ O2 = 2H2O +エネルギー。
英語では、方程式言います：2分子の水（H2O）を生成するには、2分子の二原子水素（H2）を1分子の二原子酸素（O2）と組み合わせる必要があります。エネルギーはその過程で放出されます。
「これ反応（2H2 + O2 = 2H2O +エネルギー）は2世紀前から知られていますが、これまで誰も均一な溶液で反応させることはできませんでした」対応する著者。
よく知られている反応は、水素燃料電池の内部で何が起こるかについても説明しています。
一般的な燃料電池では、二原子水素ガスがセルの片側に入り、二原子酸素ガスが入ります。反対側。水素分子は電子を失い、酸化と呼ばれるプロセスによって正に帯電しますが、酸素分子は4つの電子を獲得し、還元と呼ばれるプロセスによって負に帯電します。負に帯電した酸素イオンは正に帯電した水素イオンと結合して水を形成し、電気エネルギーを放出します。
燃料電池の「難しい面」は、水素酸化反応ではなく、酸素還元反応である、とラウフファス氏は語った。 「しかし、酸素還元のための新しい触媒は、水素酸化のための新しい化学的手段にもつながる可能性があることがわかりました。」
RauchfussとHeidenは最近、酸素還元用の非従来型の金属水素化物として使用するための比較的新世代の移動水素化触媒を調査しました。
JACSの論文では、研究者たちは、均質な非水溶液中でのイリジウムベースの転移水素化触媒の酸化反応性にのみ焦点を当てています。彼らは、イリジウム錯体がアルコールの酸化と酸素の還元の両方に影響を与えることを発見しました。
「ほとんどの化合物は水素または酸素のいずれかと反応しますが、この触媒は両方と反応します」とハイデン氏は述べています。 「水素と反応して水素化物を形成し、次に酸素と反応して水を生成します。これは、均一な非水溶媒中で行われます。」
新しい触媒は、最終的にはより効率的な水素燃料電池の開発につながり、コストを大幅に削減できる可能性があるとハイデン氏は述べています。
この作業は、米国エネルギー省によって資金提供されました。