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为了确定整水器生成的电解氢气水的潜在效果的根源，四川大学王延青课题组与东京大学未来展望研究中心、株式会社日本TRIM着眼于安装在整水器的电解层内的白金涂层电极，共同进行了其性能分析。制作了白金纳米颗粒的涂层厚度为单层（约100nm）、双层（200nm）、多层（750nm）3种类型的白金涂层电极，测定了电解氢气水发生过程中水下氢浓度和氢生成效率。在电解氢气水的生成中，确认了与白金涂层电极有关的以下现象。

（1）在白金涂层电极生成氢气水的情况下，具有非常高的氢气分子（H2）生成效率。特别是覆盖着单层白金纳米颗粒（约100nm）的电极生成效率最高，每恒定电流的氢分子（H2）生成效率为92%。与近年报道的金属/碳基材的电解催化剂相比，这种效率是最高的。

（2）白金纳米颗粒内含有高还原活性氢（H·）。在电解水的过程中，白金纳米颗粒的Pt（111）晶面优先吸附水合氢离子（H3O+）、氢氧根（OH-）及水分子。水合氢离子得到电子后，生成氢（H·）和水（H2O）。氢（H·）与氢（H·）迅速结合形成氢分子（H2），但也有微量氢（H·）扩散到白金纳米颗粒内部并以氢（H·）状态被保留在白金纳米颗粒内部。电解氢气水中含有约2.2ppb的来自白金电极脱落的白金纳米颗粒，这些脱落的白金纳米颗粒中就有含有氢（H·）的白金纳米颗粒。

电解氢气水的抗氧化作用、肠胃功能改善效果以及各种各样的潜在效果等，一部分也有氢分子（H2）的参与，不过，推测是来自白金纳米粒子内保持的反应性高的氢（H·）的。该研究开发的单层白金纳米颗粒涂层电极大幅削减了水的电解所需的白金的使用量，并且提高了耐用性，对于氢能源的社会实施也有贡献。

图1：单层白金纳米颗粒涂层电极表面（电子显微镜照片）；图2：通过白金纳米颗粒单层涂覆电极生成电解氢气水H3O+氢离子H·反应性

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