Siナノ粉末と中性水の反応による水素生成メカニズムの検討

要約

ビーズミル法で作製したSiナノ粉末をpH 7.0〜8.6の中性域の水と反応させることで水素を生成できることが示された。pH 8.0条件下では1時間あたり約55 ml/gの水素が発生し、これは約3Lの飽和水素水に相当する。反応速度はpHおよびSiナノ粉末の結晶子サイズに強く依存し、凝集体サイズには依存しない。反応律速種は水酸化物イオンであり、生成した電子が水分子に受容されることで水素と水酸化物イオンが再生される機構が提案された。

メカニズム

Siナノ粉末が水酸化物イオンと反応してH2・SiO・伝導帯電子を生成し、電子が水分子に受容されてH2と水酸化物イオンが再生される二段階サイクル機構。