[发明专利]氢气生成

权利要求书

1.一种用于生成氢气的方法，所述方法包括如下步骤：

(i)在工作电极处使介质还原以产生还原介质，并且在对电极处生成氧气；和

(ii)使所述还原介质与催化剂接触，从而使所述还原介质氧化以产生氢气。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(i)包括在所述对电极处使水氧化以产生氧气。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述介质是金属氧化物。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述金属氧化物是多金属氧酸盐。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多金属氧酸盐的化学式为{H_m[M₁₂O₄₀X]}^n-，其中，m根据情况是0、1、2、3、4、5或6，M是诸如Mo、W或V的金属、或者它们的混合物，X是P或Si，n是整数，以及，其中n不为0，可以提供一种或者多种合适的反离子。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多金属氧酸盐的化学式为H_mM₁₂O₄₀X，其中，m根据情况是3、4、5或6，M是诸如Mo、W或V的金属、或它们的混合物，并且X是P或Si。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述多金属氧酸盐的化学式为H₄W₁₂O₄₀Si或者H₅W₁₂O₄₀Si。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述催化剂是非均相催化剂。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述催化剂是金属催化剂，诸如过渡金属催化剂。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述金属催化剂是选自由Pt、Rh、Pd、Mo和Ni组成的组的金属或者包括选自由Pt、Rh、Pd、Mo和Ni组成的组的金属。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，防止所述介质与所述对电极接触，例如，通过薄膜防止所述介质与所述对电极接触。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述介质提供在酸化的含水电解液中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述介质在还原期间接受质子。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述还原介质在其催化氧化期间提供质子。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述还原介质的氧化形式是步骤(ii)的产物，随后被用作步骤(i)中的介质。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(ii)中产生的氢气大体上不含氧气，例如，氧气含量为1摩尔％或更低。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，氢气与氧气同时生成。