科學家利用人造光合作用系統製造出氫燃料

在植物光合作用中，綠色植物樹葉包含著數百個色素分子，能夠在特定波長範圍內吸收光線。但是在這種最新的人造光合作用中，超分子而是使用光催化劑，該物質能夠加速光線吸收時的化學反應。

新浪科技訊 北京時間6月9日消息，據國外媒體報道，目前，科學家最新研製一種人造光合作用系統，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。研究人員在人工複製植物光合作用的過程中曾遇到了挑戰，但是涉及「超分子」的最新研究使用光線製造氫氣，未來有一天可作為燃料使用。

光合作用是植物從光線中收穫能量，綠色葉片包含著數百種色素分子（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，能夠吸收光線、轉換和分離電荷，同步驅動燃料製造反應，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，這種超分子是基於光催化劑，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採集中心，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，從而製造出氫氣。研究人員製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。

他們發現具有6個釕金屬中心的超分子能夠吸收光線製造更多的氫燃料，並且保持長期穩定狀態，可持續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4個小時的穩定狀態。

具有6個釕金屬中心的超分子表現優異是由於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現將促進光採集分子的進一步研究。（葉傾城）

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