Scientific Reports (科学报告)
电解氢水对生物的各种潜在效果的根源在于其特有的铂金涂层电极（刊登在自然科学杂志《Scientific Reports》）
株式会社日本多宁（本社：大阪市，代表取缔役社长：森泽绅胜）与东京大学未来展望研究中心共同研究的电解氢水（※1）潜在效果的根源相关论文，向英国Nature Research公司发行的自然科学杂志「Scientific Reports（科学报告）」投稿后，于2020年6月23日（英国当地时间10:00）正式刊登。
本研究由东京大学和日本多宁合作进行，着眼于对水进行电解处理用的整水器上搭载的电解槽内的铂金涂层电极，对其进行了性能分析。
结果发现在生成电解氢水时铂金涂层电极的以下现象。
■研究目的
为了确定整水器生成的电解氢水的潜在效果的根源
■结果
（1）在用铂金涂层电极生成氢水的情况下，拥有非常高的氢分子（H2）生成效率
特别是覆盖了铂金纳米颗粒的单层（约100nm）（图1）电极，其氢分子（H2）生成效率最高，每恒定电流的氢分子（H2）生成效率达到92%。与近年来报道过的金属/碳基材料的电解催化剂相比，它属于最高等级。
图1：覆盖了单层铂金纳米颗粒的电极表面（电子显微镜照片）
（2）保持在铂金纳米颗粒中的氢是高反应性氢（H·）。
在水的电解过程中，水的三要素水分子、水合氢离子（H3O+）、氢氧离子（OH-）会有规律地吸附在铂金纳米颗粒的Pt（111）面上，水合氢离子接收电子，分解成高反应性的氢（H·）和水。高反应性的氢（H·）大多数会形成氢分子（H2），但也有些会扩散到铂金纳米颗粒内部并被保持下来。（图2b）。内包高反应性的氢（H・）的铂金纳米颗粒的一部分从电极脱离后，释放到电解氢水中。因此，电解氢水中至少存在2.2ppb的铂金纳米颗粒（表1）。
图2：铂金纳米颗粒单层覆膜电极生成电解氢水
H3O+:水合氢离子 H・:高反应性的氢
表1：电解氢水中的铂金定量结果
※过滤器使用20nm孔径的氧化铝过滤器。根据过滤后铂金浓度降低这一结果，说明电解氢水中存在着20nm以上的铂金纳米颗粒。
■结论
电解氢水的抗氧化作用、肠胃功能改善效果以及多样化的潜在效果等，虽说一部分也有氢分子（H2）的参与，但我们推测应是来自铂金纳米颗粒内保持的高反应性的氢（H·）。
■研究方法
铂金涂层电极（※2），我们制作了铂金纳米颗粒涂层厚度为单层（约100nm）、双层（200nm）、多层（750nm）这3种类型，然后测量了在电解氢水生成过程中水中的①氢浓度②氢生成效率。
①氢浓度・・・将氢分子转移到密闭容器空隙中，然后用气相色谱法测量。
②氢生成效率・・・用电化学的方法在实验设备上实施，根据电荷量和产生的氢量来计算。
电解氢水中的铂金含量通过ICP-MS（电感耦合等离子体质谱仪）测定。关于铂金纳米颗粒是否存在，我们使用20nm孔径的氧化铝过滤器，通过捕集阱降低了铂金浓度进行证实。电极表面则通过电子显微镜进行分析。
※1・・・从具有改善肠胃症状效果的家用管理医疗器械生成的饮用水，通过对水电解后生成呈碱性和含有被认为具有抗氧化性的氢分子的水(H2)。
※2・・・钛板表明涂覆了铂金纳米颗粒的电极。
■论文概要
标题「Monolayered PlatinumNanoparticles as Efficient Electrocatalysts for the Mass Production ofElectrolyzed Hydrogen Water」（日文中译：作为大量生成电解氢水目的的高效电解催化剂的单层铂金纳米颗粒）
联合研究相关人员
・东京大学未来展望研究中心·教授坂田一郎博士（工学）
・东京大学未来展望研究中心·特任教授古月文志博士（工学））
・（现）四川大学高分子科学与工程学院·教授 王延青博士（工学）
・东京大学大学院工学系研究科 藤末智夏博士（工学）
・株式会社日本多宁 MD室・室长兼主任研究员 桦山繁博士（农学）
发表刊物
ScientificReports杂志:
▼开放访问论文，可以从下面链接查看（英语网站）
https://www.nature.com/articles/s41598-020-67107-1
Scientific Reports杂志是自然研究公司发行的在线开放访问同行评审学术期刊，涵盖自然科学的所有范畴。
＜潜在效果的相关论文＞
（1）：Trends in Food Science &Technology 23 (2012) 124-131（九州大学-日本多宁联合发表）日文中译标题「还原水健康效果的尖端研究」
介绍了从试管试验、细胞试验、动物试验等结果所体现出来的各种潜在效果，包括抗氧化、抗糖尿病、抗老化、抗肿瘤、抗动脉硬化、抗神经障碍等。另外，还介绍到含有微量的铂金纳米颗粒和铂金纳米颗粒具有去除活性氧的作用。
▼详情参阅https://www.nihon-trim.co.jp/research/thesis_water/detail.php?seq=15
（2）：PLoS ONE(2017) 12 2 e0171192（九州大学-东京大学-日本多宁联合发表）日文中译标题「电解氢水比相同氢浓度的氢水具有更强的消除HT1080细胞的细胞内活性氧的能力」
暗示了电解氢水的抗氧化效果不仅仅来自于氢分子，还有其他的活性成分，其中主要成分是依据电解强度而增加的铂金。
▼详情参阅
https://www.nihon-trim.co.jp/research/thesis_water/detail.php?seq=9