阿贡实验室的纳米科学家Elena Rozhkova把半导体纳米粒子和细菌视紫红质(一种让加州和内华达州的盐滩呈现出不寻常紫色的微生物)结合,得到一种利用光促进催化流程最终生成氢燃料的系统。

图片来源:阿贡实验室
选择二氧化钛纳米粒子做试验,是因为它在光学反应中很积极。早在20世纪70年代,研究人员就发现用紫外线照射二氧化钛电极,会分离出水分子,这个现象被称为“藤岛效应”。
在此基础上,研究人员试图在二氧化钛研究上取得进一步的突破,希望把二氧化钛的反应性扩大,能够与可见光谱中的光反应。
Rozhkova说道:“二氧化钛只与紫外线反应,但是不与可见光反应。因此,我们使用生物光敏分子作为构件,生成一种能够有效使用可见光的混合系统。”
Rozhkova及其同事的试验重点是细菌视紫红质,因为它能够利用阳光作为驱动质子泵的能源,将质子从细胞内部转移到细胞外。在研究人员制作的“混合系统”中,被细菌视紫红质抽取的质子能够在二氧化钛纳米粒子中与铂的自由电子结合,生成氢分子。
Rozhkova说:“细菌视紫红质在本质上并不参与这类反应,这点从生物学角度来看很有趣。它本身和生成氢并无多大联系。但是,作为混合动力系统的一部分,它有助于在白光下生成氢,有助于环保。”
这种盐水和阳光志趣情的方法使这个混合动力系统不同于其它类似的制氢系统,因为使用的生物辅助混合动力光催化剂对未来的绿色能源生产系统会是很好的选择。
Rozhkova及其同事的研究成果发表在《纳米快报》上。(中国储能网独家编译)