I en artikel publicerad i Communications Chemistry har forskare vid Kyushu-universitetet upptäckt en enkel metod för att generera vätgas genom att blanda metanol, natriumhydroxid och järnjoner och därefter bestråla lösningen med UV-ljus.
Dessutom är reaktionens katalytiska aktivitet jämförbar med den hos vissa tidigare rapporterade system som använder organometalliska och heterogena katalysatorer. Teamet visade också att metoden kan generera vätgas från andra alkoholer och material som härrör från biomassa, såsom glukos och cellulosa.
Från mikrochipkretsar till medicinen du tar när du blir sjuk – allt i våra liv kräver katalysatorer. Naturligtvis är forskning och utveckling av katalysatorer inte bara lönsamt utan också avgörande för att upprätthålla vår moderna livsstil.
Katalysatorer består vanligtvis av en matris av metaller och föreningar organiserade i sofistikerade strukturer. Därför kan katalysatorer visserligen vara mycket effektiva, men de är också potentiellt dyra och komplicerade att tillverka.
”Vår forskargrupp har länge varit intresserad av att utveckla katalysatorer från rikligt förekommande och billiga grundämnen. Den här gången riktade vi blicken mot hållbarhet och undersökte användbarheten hos vanliga metaller som katalysatorer för att producera vätgas”, förklarar docent Takahiro Matsumoto vid Kyushu-universitetets tekniska fakultet, som ledde studien.
”Väte är en ren energibärare eftersom det inte producerar koldioxid när det används. Men det mesta av dagens väte tillverkas av fossila bränslen, så vi måste utveckla hållbara metoder för att producera det för att få en positiv ekologisk inverkan.”
Teamet började med att experimentera med att generera vätgas från metanol med hjälp av organometalliska järnkomplex. Alkoholer, såsom metanol, är föreningar som innehåller väte som kan avlägsnas genom en process som kallas alkoholdehydrogenering. Processen kräver dock vanligtvis komplexa katalysatorer tillverkade av sällsynta eller dyra metaller.
En steg-för-steg-beskrivning av det vätgasgenererande experimentet som genomfördes av forskarteamet. Källa: Kyushu University/Matsumoto Lab
Under experimenten stötte teamet på några ovanliga resultat.
”I vad som bara kan betraktas som en otrolig slump upptäckte vi i ett av våra kontrollförsök att blandning av metanol, järnjoner och natriumhydroxid, följt av bestrålning med UV-ljus, genererade en betydande mängd vätgas”, fortsätter Matsumoto.
”Det var svårt att tro på först. Vi validerade dessa fynd, experimenterade vidare och bekräftade dem. Vi fann att väteproduktionshastigheten var 921 mmol väte per timme per gram katalysator. Detta värde är jämförbart med de bästa katalysatorer som rapporterats hittills.”
Forskarna fann också att deras nya system kunde producera väte från andra alkoholarter samt från material som glukos, stärkelse och cellulosa.
Teamet avser att vidareutveckla sina nya rön i hopp om att ytterligare optimering ska leda till mer hållbara vätgastekniker.
”En begränsning i denna studie är att vi fortfarande inte känner till reaktionsmekanismen i detalj. Dessutom, även om vi observerade vätgasbildning från andra material, är den katalytiska aktiviteten för dessa substrat fortfarande låg”, avslutar Matsumoto.
”Slutligen är denna reaktion så enkel att vem som helst, från grundskoleelever till nyfikna vuxna, kan återskapa den. Jag uppmuntrar alla att prova det, och jag hoppas att det inspirerar människor att satsa på en karriär inom naturvetenskap.”
Publikationsuppgifter
Iron ion enables photocatalytic hydrogen evolution from methanol, Communications Chemistry (2026). DOI: 10.1038/s42004-026-02009-3
