水素発生反応機構について

質問

現在提唱されている水素発生反応機構にはどのようなものがあるのですか？
一種類でもいいですので教えてください、よろしくお願いします。

回答No.4

tomiyoshi · ベストアンサー

水素発生機構としてはいくつか考えられています。
(1)化石資源からの水素製造。これは炭化水素（石油、天然ガス）の水蒸気改質、メタノールの分解があります。
(2)水の電気分解として太陽電池発電と組み合わせての水素製造
(3)水の直接分解として光触媒や微生物を用いた分解
(4)熱化学サイクルによる水の電気分解
(5)未利用資源（バイオマス）、有機性廃棄物からの水素製造
大きく５つに分けてみましたが現在では(1)が水素製造の主流となっているようですね。
この中で(2)についてもう少し詳しく述べたいと思います。
水の電気分解ですが中学くらいで実験したかと思います。
これは、最も簡単な水素製造の方法なのですが次世代のエネルギーとして注目されている
水素エネルギーを電気を使用して製造していては悲しいですね。
そこで光触媒を用いた水素製造の研究が産業技術総合研究所で行われています。
これは太陽光に含まれる可視光（波長400～800ナノメートル）領域の光での水の電気分解
ができる技術だそうです。これまで紫外線（1～400ナノメートル）領域での水の電気分解
はできていたのですが、地球上に照射される紫外線はわずか４％ぐらいなので水素の大量
製造は余期待されませんでした。しかし、可視光となると50％以上が地球上に達するので
水と太陽という無尽蔵にある資源より高効率の水素を製造できます。
　この水の電気分解は、水を酸化して酸素を出す光触媒と、水を還元してだす水素を出す
光触媒の二つが用いられているようです。ともに光の強さによって電気を通したり通さな
かったりする半導体物質であり半導体光触媒と呼ばれています。
酸素を作り出す方の光触媒は酸化タングステン（ＷＯ3）、水素を作り出す方の光触媒は
チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）という半導体粉末でこの粉末とヨウ素を水の中
にいれ光を照射させるだけでいいそうです。なんでもこの粉末は光合成システムを模倣し
たもだそうです。
詳しくは以下のＨＰを参照してください。
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2001/pr20011206_2/pr20011206_2.html
http://unit.aist.go.jp/pcrc/solarcon/photosynthesis_J.htm

参考URL：

http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2001/pr20011206_2/pr20011206_2.html

回答No.3

kikero

私も一票
　「水の電気分解」

回答No.2

mashu_maro

工業的なプロセスなら、例えばメタンガス（都市ガスの主成分）なら・・・
　CH4+2H2O→4H2+CO2
という反応があります。
実際には、原料（上記の場合はCH4）に高温のスチーム（水蒸気）を吹き込み、触媒上で反応をさせます。

現状では、大量の水素製造には、上記の式でお分かりの通り、大量のCO2が発生します。
ご参考まで・・・

下記サイトが参考になると思います。

参考URL：

http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/report/811/811-1.html

回答No.1

pon-77

あまりに数あってあれですが・・・

一般的に亜鉛に濃塩酸（１２M) をかければいいんじゃないですか？確か高校か中学ではこう習うはずです。

　硝酸に銅をいれても・・・

要は水素イオンを持つものと金属の反応ならすべてオッケイです。機構とありましたがただ単に水素イオンが結合して気体になるだけです。いま教科書お持ちでしたら電池のところにのっていますよ。