由九州大學工學院國際碳中性能源研究所(I2CNER)尾鄉誠二首席教授和熊本大學先端科學技術研究科早見真也教授領導的聯合研究小組,已取得成功開發一種新型催化劑,可以使用三種類型的氫:“氫”和“氫化”。
氫作為一種清潔能源而備受關注,以燃料電池為代表,它通過氫和空氣中的氧反應產生電力,並且只排放水。有效利用氫的關鍵是開發促進反應的催化劑。
催化劑不僅適用於燃料電池。制氫和加氫加氫也需要催化劑。自然界中早已存在負責合成和分解氫的“氫化酶”,但根據活性位點的金屬不同,氫化酶分為三種類型,每種都有不同的催化功能。
在這項研究中,受這三種天然氫化酶結構的啟發,我們設計了可以模仿所有三種類型結構的催化分子。換句話說,具有相同分子式但不同結構的三種異構體可用作三種類型的氫化酶:(3)燃料電池中氫電極的催化劑,(3)制氫催化劑,以及(3)氫氣用於化學工業。據說他們成功地開發出了一種可以作為轉化催化劑的催化劑。
這種催化劑通過像轉動汽車方向盤一樣旋轉一部分分子,可以轉化為三種不同功能的催化劑。優點是,與天然氫化酶不同,催化成分不需要改變。
這項研究中獲得的知識預計將有助於開發下一代催化劑,以實現氫社會。