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美国科学家合成新型产氢催化剂

2019/10/15 15:34:152057

　　据ecoseed网站报道：美国能源部下属的西北太平洋国家实验室的科研人员合成一种新型镍基产氢催化剂，使得产氢效率大幅提高，而其合成原料（镍或铁）来源广泛。其成果发表在8月12的Science上。众所周知，电流的产生靠电子的流动。分子是由电子结合原子组成，当需要能量时，由催化剂触发的化学反应离解并释放出这些电子从而产生电流。与原先水中微生物用于产氢的蛋白质相比，科研人员合成的镍基催化剂产氢速率是其10倍，其每秒钟可以产100000个氢分子。为了合成该种催化剂，科研人员研究了普通微生物采用一种叫做氢化酶的蛋白质结合氢气来储能的方式。微生物可以将水分子中的氢离解成质子或电子，氢化酶能够实现质子的交替，让一个质子结合电子从而形成氢分子。基于这种机理，研究人员合成一种修饰过的胺，该种催化剂特殊的结构使得质子可以移动到其的边缘，而在催化剂的中心，一个镍原子固定一个氢原子及一个额外的电子，这样边缘的质子和中心的氢原子相互吸引，结合形成氢分子。该团队将进一步研究并完善该催化剂，使其更加高效，同时希望重组该催化剂，使其除了能产氢，还能够分解水。