氫能——這項研究模仿大自然的光合作用來制造氫燃料

來自佛羅里達州立大學和南卡羅來納大學的一組科學家發現了一種模擬光合作用的方法——在實驗室中將光能轉化為化學燃料。他們的研究發表在《美國化學學會雜志》上。

佛羅里達州立大學化學副教授肯·漢森說：“替代能源研究的終極目標之一是利用陽光形成化學鍵，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的化學副教授亞倫·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：“我們的系統的獨特之處在于我們用于成鍵反應的分子。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，并作為產氫的催化劑。”

雖然目前系統的效率只有5%，但該團隊現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生氫氣的細節。他們將利用這些見解來提高能量轉換效率，并將其應用于其他反應。