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摘 要：日本的研究小组发现，在被称为二硫化钼(MoS2)的层状化合物的层间插入手性分子而形成的“手性MoS2”具有使电流中的自旋方向保持一致的性质。另外，发现使用该化合物作为水电解中的电极材料时，由于电流中的自旋方向一致的效果，析氧效率大幅提高。电子通过移动而形成电流，每一个电子都具有被称为自旋的微磁铁的性质，但通常由于各自的自旋方向不一致，因此磁性整体上会相互抵消，电子的这一微观特性没有用于电化学反应。迄今为止，为了使电子的自旋方向一致，需要采用主要由稀有金属构成的强力磁铁和电磁铁等大型装置。与之相比，本次研究发现，仅通过将该“手性MoS2”化合物涂布在电极上，就可以使电流中约75%的电子的自旋方向保持一致，并且可以提高析氧反应的效率。本成果有助于提高水电解制氢技术的效率，实现创新型反应控制技术，助力实现可持续社会。
关键字：水电解制氢技术、手性MoS2、析氧效率、自旋、创新型反应控制技术、可持续社会
近年来，在致力于实现可持续社会的背景下，水电解制氢技术备受关注。在水电解制氢技术中，除了负极的析氢反应之外，还需在正极发生析氧反应。析氧反应的效率成为制约水电解效率的瓶颈，期待开发出新的析氧催化剂和反应原理。
难以提高析氧反应效率的原因之一是生成过氧化氢(H2O2)导致能量损失。但是，至今为止还没有一种明确的通过抑制过氧化氢的生成，以实现氧的高效生成的方法。针对该问题，本次，研究小组着眼于通过控制电流中电子的“自旋”这一新方法，致力于实现高效水电解。