科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
日本先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究所(JAIST)和東京大學(xué)科學(xué)家攜手,研制出一種新型水凝膠。這種水凝膠能夠模擬自然界的光合作用,利用陽光分解水,獲得氫氣和氧氣。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《化學(xué)通訊》雜志。
氫是一種極具前景的清潔燃料,燃燒干凈,副產(chǎn)品只有水。然而,目前的氫氣生產(chǎn)方法往往依賴化石燃料。最新研究能利用大自然中的陽光和水,以環(huán)保的方式生產(chǎn)氫氣。未來,人們有望利用這種方式生成的“綠氫”,為工業(yè)、交通和能源存儲(chǔ)系統(tǒng)供電。
新型水凝膠中充滿釕絡(luò)合物和鉑納米粒子等功能分子,這些分子共同模擬光合作用。該水凝膠的關(guān)鍵部分是作為框架的聚合物網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)有助于控制電子轉(zhuǎn)移,對(duì)提高能量轉(zhuǎn)換效率至關(guān)重要。此外,此前的人造光合作用系統(tǒng)存在分子“扎堆”的問題,當(dāng)這些分子聚集在一起時(shí),它們就無法有效地工作,從而大大降低氫氣產(chǎn)量。而新型水凝膠使用聚合物網(wǎng)絡(luò),有效防止了這些分子“扎堆”。
團(tuán)隊(duì)計(jì)劃接下來擴(kuò)大這種水凝膠的生產(chǎn)規(guī)模,并確保它們能長期穩(wěn)定。