九州大學與大阪大學成功利用鐵離子將甲醇轉換為氫氣,開發出低成本且結構簡單的新型製氫技術。在鹼性條件下照射紫外線,可使甲醇氧化並釋放氫氣。由於僅需鐵離子即可作為觸媒發揮作用,無須使用昂貴且複雜的金屬錯合物觸媒,可望具有成本與耐用性優勢。
研究團隊將三價鐵離子、醇類、氫氧化鈉混合後施以紫外線照射,即可產生氫氣。實驗結果顯示,量子效率達5.9%;觸媒性能指標之一的觸媒轉化數(Turnover Number; TON)為每小時149次;每小時每克觸媒可產生921毫莫耳氫氣,展現一定的反應效率。
過去此類反應多仰賴金屬離子與有機配體形成的錯合物觸媒,但錯合物可能因反應條件而劣化或分解。此次技術僅使用鐵離子即可運作,可降低觸媒失活風險。研究團隊推測,在溶液中甲醇會像配體(Ligand)般接近鐵離子並發生反應。
反應過程中,甲醇除了生成氫氣之外,也會產生蟻酸與甲醛等副產物。此項技術亦可延伸應用至纖維素、澱粉等生物質資源,意即未利用農業廢棄物或生物來源材料在未來可望成為新型氫能來源,擴大資源循環與再利用應用範圍。