人造光合作用制造出氫氣未來可作為燃料使用

    人造光合作用制造出氫氣未來可作為燃料使用。據國外媒體報道，目前，科學家最新研制一種人造光合作用系統(tǒng)，可以將光能轉變成為氫燃料。

    光合作用是植物生長過程中轉變光能、二氧化碳和水成為葡萄糖的一個化學過程，同時過程中釋放氧氣。研究人員在人工復制植物光合作用的過程中曾遇到了挑戰(zhàn)，但是涉及“超分子”的最新研究使用光線制造氫氣，未來有一天可作為燃料使用。

    光合作用是植物從光線中收獲能量，綠色葉片包含著數(shù)百種色素分子（葉綠素和其它分子），它們在特定波長下可以吸收光線。人工光合作用需要一個分子系統(tǒng)，能夠吸收光線、轉換和分離電荷，同步驅動燃料制造反應，能夠有效地將光能轉變成為化學能。

    美國能源部布魯克黑文國家實驗室和弗吉尼亞理工學院的研究人員設計了能夠完成這些工作的一種超分子，這種超分子是基于光催化劑，能夠在吸收光線時加速化學反應。

    光催化劑包含著釕金屬離子構成的光采集中心，連接至銠離子構成的單個催化劑中心。這種過橋分子連接釕至銠催化劑的兩種金屬過渡電子，從而制造出氫氣。研究人員制造出兩種類型的超分子，一個具有6個釕金屬中心，一個僅有3個釕金屬中心。

    他們發(fā)現(xiàn)具有6個釕金屬中心的超分子能夠吸收光線制造更多的氫燃料，并且保持長期穩(wěn)定狀態(tài)，可持續(xù)10個小時，相比之下，具有3個釕金屬中心的超分子僅能持續(xù)4個小時的穩(wěn)定狀態(tài)。

    具有6個釕金屬中心的超分子表現(xiàn)優(yōu)異是由于它的電子性略差一些，意味著它比小分子需要接收更多的電子。研究人員指出，這項研究超分子如何工作的最新發(fā)現(xiàn)將促進光采集分子的進一步研究。

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