氢能——这项研究模仿大自然的光合作用来制造氢燃料

来自佛罗里达州立大学和南卡罗来纳大学的一组科学家发现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《美国化学学会杂志》上。

佛罗里达州立大学化学副教授肯·汉森说：“替代能源研究的终极目标之一是利用阳光形成化学键，然后将其用作燃料。但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。”

汉森和南卡罗来纳大学的化学副教授亚伦·范努奇在十年前一起做博士后助理，他们一直想用简单分子来模拟光合作用。

在这项研究中，研究人员将两种分子结合起来，一种是光氧化还原催化剂(即一种随光移动电子的催化剂)，另一种是萘酚，一种荧光有机化合物。然后他们将分子暴露在光线下。每个分子吸收一个光子，然后共同作用产生氢燃料，模仿自然光合作用中被称为Z模式的过程。

范努奇说：“我们的系统的独特之处在于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，并作为产氢的催化剂。”

虽然目前系统的效率只有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，并将其应用于其他反应。