科學家研究人工光合係統製氫

據國外網站報道：美國能源部（DOE）的Brookhaven國家實驗室和Virginia理工大學研究出兩種新型催化劑（吸收光加速化學反應的材料），這兩種分子係統均具有由釕（Ru）jinshulizizhichengdebuguangzhongxinheyoudanyidelaojinshulizigouchengdecuihuazhongxin。zhelianggezhongxintongguocujindianzicongliaozhongxindaolaocuihuajizhuanyidejiegouxianglian，nenggouzaixishoutaiyangnengdetongshichanshengqing。

綠lv色se植zhi物wu通tong過guo光guang合he作zuo用yong將jiang太tai陽yang能neng轉zhuan化hua為wei化hua學xue能neng
，將jiang大da氣qi中zhong的de二er氧yang化hua碳tan和he水shui轉zhuan化hua為wei植zhi物wu生sheng長chang所suo需xu的de糖tang。科ke學xue家jia們men為wei了le生sheng產chan環huan保bao可ke持chi續xu的de燃ran料liao，如ru氫qing和he甲jia醇chun等deng，一yi直zhi試shi圖tu人ren為wei地di複fu製zhi這zhe種zhong能neng源yuan轉zhuan換huan過guo程cheng，但dan模mo仿fang光guang合he作zuo用yong的de關guan鍵jian在zai於yu讓rang特te定ding的de生sheng物wu分fen子zi進jin行xing光guang合he作zuo用yong
，這zhe是shi一yi個ge非fei常chang大da的de挑tiao戰zhan。人ren工gong光guang合he作zuo用yong需xu要yao設she計ji一yi個ge能neng夠gou吸xi收shou光guang
、傳輸和分離電荷的分子係統，並催化產生燃料的反應
，所有這些複雜的過程必須同步運行，才能實現較高的能量轉換效率。

研yan發fa高gao效xiao產chan氫qing分fen子zi係xi統tong非fei常chang困kun難nan，因yin為wei反fan應ying總zong是shi以yi不bu同tong的de速su率lv發fa生sheng，吸xi收shou光guang能neng後hou帶dai負fu電dian荷he的de光guang激ji發fa電dian子zi可ke能neng重zhong組zu或huo者zhe產chan生sheng過guo多duo熱re量liang
，從cong而er導dao致zhi係xi統tong不bu穩wen定ding。

研究人發現，3個釕捕光中心和1個銠催化中心形成的4金屬係統在不停運轉4小時後，每個催化劑分子隻生成40個氫分子，相比之下，6個釕捕光中心和1個銠催化中心形成的7金屬係統的效率可以提高7倍以上
，它們成分組成相似，然而效率和穩定性的差距非常大。

xingchengdianhefenlizhuangtaidenenglishichaofenzizuoweilianghaodeguangcuihuajidezhibiao。shixianyouxiaodedianhefenlixuyaoweitiaogechengfendenengliang
，weiletigaocuihuaxiaolv，xishouguangshilaocuihuajideshinengbixuzugoudi。

通過循環伏安法和電化學技術檢測，科學家發現7金屬係統中Rh催化劑比其在4金屬係統更缺電子，從而更容易接收電子。這一結果表明，電荷轉移在7jinshuxitongzhongshiyoulide。tamenyanzhenglenamiaoshuntaixishouguangpuzheyijiashe
，fenzibeijifadaoqiangjiguangmaichongzhong，suizheshijiandetuiyiceliangqijifataideshuaijian，youcichanshengdeguangpuxianshizai7金屬係統中隻有銠的電荷轉移。研究人員計劃尋求擁有更高級的儀器合作者，以測量電荷準確的分離率
，明確工作機理。

下一步實驗中，科學家們將在光催化條件下，測量產生氫氣的試劑的瞬態吸收

，由激光脈衝產生的激發態會迅速接收來自試劑的電子。