(26)水素と白金の相乗効果

 2OHグラフ

Ptと水素の相乗効果が認められた!((株)キーコム測定、2014.10.22)
水素と白金ナノコロイド(Pt)の濃度を様々に組み合わせて酸素ラジカルの消去効果をESRで調べました。棒グラフの青はOH・(ヒドロキシルラジカル)濃度レベルを、赤い矢印はOH・の消去効果を表します。その結果、水素濃度一定のもとでPt濃度を2倍にするとOH・消去効果はなんと6倍(AとDを比較)、3倍にすると消去効果は8倍になり強い相乗効果を認めました(AとEを比較)他方、Pt濃度一定のもとで水素濃度を1.5倍にしてもOH・消去効果はほとんど変わりませんでした(DとCを比較)。

Ptはエンジン、水素はガソリン
OH・消去量が増えたのはPt表面の活性酸素活量(O2-、HOO・などの活性エネルギー)が高まって水素の反応速度が速まったからです。水素量を増やしてもOH・消去量が増えなかったのはPtが一定なので活性酸素活量も変わらなかったからです。車に喩えれば、Ptはエンジン、水素はガソリンです。活性酸素活量は馬力で、Pt量に比例します。馬力を2倍、3倍にしたらスピードが6倍、8倍になった、ガソリンを増やしただけではスピードは変わらなかったということです。水素だけの場合とPtといっしょの場合のパワーの違いは、焚火のようにぼんやり燃えるガソリンとエンジンの中で効率よく燃えるガソリンの違いのようなものです。

水素は一重項酸素(O2)も消す! ((株)キーコム測定、2014.7.4)

一重項酸素グラフ      

グラフは、発生する一重項酸素を水素やPtが消去することをESR観測したものです。縦軸は一重項酸素量(ESR信号)、横軸は時間です;

水素の軌跡線開始当初は一重項酸素を消去してコントロールとの差を拡げていますが、3時間目あたりで水素は消費され尽くされ、以降は一重項酸素の発生をそのまま反映してコントロールとの差が一定の平行になっています。

 

Ptの軌跡線:開始からしばらくはPtの触媒活性は作用していませんが、6時間目あたりで一重項酸素濃度(=活性酸素活量*)が一定に達した時点でONになったようです(*ブログ記事25参照)。一重項酸素がこの水準を下回ればPtの消去作用はOFF、上回ればONになって一重項酸素濃度を一定に保っています。サーモスタットがON・OFFを繰り返して温度を一定に保つのと同じです。

水素+Ptの軌跡線: 0~3時間はPtは触媒化されいないので水素が単独で一重項酸素を消去していると考えられます。3時間以降はPt表面は部分的に触媒化され水素と相まって一重項酸素を消去し始めます。が、一重項酸素濃度が低く活性酸素活量が不足しているためにPtの触媒機能は100%ではなく、一重項酸素濃度の上昇を許しています。

水素は即効性、Ptは遅効性・持続性を示します。Ptの活性酸素消去の触媒活性には一定の活性酸素活量が必要で、一重項酸素濃度が関与しているようです。

            
































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プロフィール

 堀   仁

Author: 堀   仁
早稲田大学政経学部卒
ニューヨーク大学大学大学院卒
(ファイナンス専攻、MBA取得)
外資系金融機関を経て電解水整水器製造会社へ。独立し電解水素水関連のコンサルティング業務を中心に活動、
現在に至る。

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