研究团队模仿自然创造氢燃料

2022-12-18 11:21:15 编辑：国琴新来源：

导读科学问题的最佳答案通常可以在自然界中找到。来自佛罗里达州立大学和南卡罗来纳大学的一组科学家找到了一种模拟光合作用的方法——在实验室

科学问题的最佳答案通常可以在自然界中找到。

来自佛罗里达州立大学和南卡罗来纳大学的一组科学家找到了一种模拟光合作用的方法——在实验室中将光能转化为化学燃料。他们的研究发表在化学学会杂志上。

FSU 化学副教授 Ken Hanson 说：“替代能源研究的一大圣杯是利用阳光形成化学键，这些化学键以后可以用作燃料。” “但是制造高能键是一项艰巨的工作，很难用一包光能或一个光子来完成。”

Hanson 和南卡罗来纳大学化学副教授 Aaron Vannucci 十年前作为博士后助理一起工作，长期以来一直想追求使用简单分子模拟光合作用的想法。

在这项研究中，研究人员结合了两种分子，一种光氧化还原催化剂(即一种随光移动电子的催化剂)和一种荧光有机化合物萘酚。然后他们将这些分子暴露在光线下。每个分子吸收一个光子，然后共同产生氢燃料，模仿自然光合作用中称为 Z-Scheme 的过程。

Vannucci 说：“全球的研究实验室都在追求这个总体想法。” “让我们的系统与众不同的是我们用于成键反应的分子。值得注意的是，尽管萘酚是一种简单而丰富的分子，但它能吸收光、接受电子并充当氢气生产的催化剂。”

虽然当前系统的效率相当低，只有 5%，但该团队现在正在努力了解萘酚如何在不需要铂等昂贵催化剂的情况下产生氢气的细节。他们将利用这些见解来提高能量转换效率并将其效用扩展到其他反应。

除了 Hanson 和 Vannucci，两所大学的研究生和本科生也为这项研究做出了贡献。来自 FSU 的 Noelle Watson 和 Tristan Dilbeck 以及来自南卡罗来纳大学的 Pooja Ayare、Maizie Helton 和 Matthew Warner 是该研究的合著者。

这项研究得到了国家科学基金会的支持。

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