作为未来的能源安全、 廉价的氢生产

氢气是有前途的替代能源来源，以克服我们依赖于碳基燃料，和有效益的生产只有水，当它与氧气反应。然而，氢是非常被动和易燃，所以它需要小心处理和存储。典型的储氢材料受到种种因素如水敏性，有爆炸的危险，氢生成控制的难度。

氢气可以从有机硅烷，其中一些适当的空气稳定、 无毒、 和廉价高效地生产。可以有效地生产从有机硅烷氢的催化剂是因此渴望以实现安全、 廉价的氢生产在高产的最终目标。理想情况下，该催化剂的运作还应在室温下无需额外的能量输入的有氧条件下。

研究由 Kiyotomi 金田和大阪大学的高头 Mitsudome 领导的小组现已开发实现高效有机硅烷 （”按需氢生产从有机硅烷在环境温度使用异构金催化剂”） 环保制氢催化剂。

此图像显示） 黄金纳米粒子催化剂 (HAP/非盟-NC)，b） 的金纳米粒子 （红圈中的黑点） 通过透射电子显微镜，c） 环形暗场的金纳米粒子通过扫描电子显微镜图像。(图像︰ 大阪大学)

金纳米粒子组成的催化剂是一个直径约 2 纳米羟基磷灰石对支持。该催化剂合成了四氯金酸使用谷胱甘肽作为封端剂以防止纳米粒子的聚集，从而形成的金纳米粒子的体积小。谷胱甘肽修饰的金纳米粒子然后分别吸附于羟基磷灰石和谷胱甘肽被随后煅烧。

团队然后添加到解决方案的不同有机硅烷来衡量其诱导产氢能力的纳米催化剂。纳米催化剂显示的高周转次数和数量从有机硅烷氢生产催化剂日期满。

例如，纳米催化剂将 99%的 dimethylphenylsilane 转换为只是 9 分钟在室温，同时释放氢气等摩尔量相应醇。重要的是，催化剂可循环使用，而不会丢失的活动。

氢的开关关闭，实现生产使用纳米催化剂，因为它可以容易地分离其有机硅衬底的过滤。催化剂的活性增加纳米粒径减小。

含纳米催化剂和有机硅衬底的原型便携式氢燃料电池被捏造。燃料电池发电在室温空气和可以打开或关闭所需。后在燃料电池中使用的催化剂图像类似于那些未使用的催化剂，指示支持羟基磷灰石纳米催化剂容易抵制聚合。

从廉价有机硅基板无需额外的能量输入的环境条件下的氢生成目标使用氢气作为一种绿色能源的令人兴奋的进步。