氫能——這項研究模仿大自然的光合作用來制造氫燃料

來自佛羅里達(dá)州立大學(xué)和南卡羅來納大學(xué)的一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種模擬光合作用的方法——在實驗室中將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)燃料。他們的研究發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會雜志》上。

佛羅里達(dá)州立大學(xué)化學(xué)副教授肯·漢森說：“替代能源研究的終極目標(biāo)之一是利用陽光形成化學(xué)鍵，然后將其用作燃料。但制造高能鍵是一項艱巨的工作，很難用一包光能或一個光子來完成。”

漢森和南卡羅來納大學(xué)的化學(xué)副教授亞倫·范努奇在十年前一起做博士后助理，他們一直想用簡單分子來模擬光合作用。

在這項研究中，研究人員將兩種分子結(jié)合起來，一種是光氧化還原催化劑(即一種隨光移動電子的催化劑)，另一種是萘酚，一種熒光有機(jī)化合物。然后他們將分子暴露在光線下。每個分子吸收一個光子，然后共同作用產(chǎn)生氫燃料，模仿自然光合作用中被稱為Z模式的過程。

范努奇說：“我們的系統(tǒng)的獨特之處在于我們用于成鍵反應(yīng)的分子。值得注意的是，盡管萘酚是一種簡單而豐富的分子，但它能吸收光，接受電子，并作為產(chǎn)氫的催化劑。”

雖然目前系統(tǒng)的效率只有5%，但該團(tuán)隊現(xiàn)在正在努力了解萘酚如何在不需要鉑等昂貴催化劑的情況下產(chǎn)生氫氣的細(xì)節(jié)。他們將利用這些見解來提高能量轉(zhuǎn)換效率，并將其應(yīng)用于其他反應(yīng)。