研究人員開發生物酶合成氫技術 擴大清潔氫燃料生產規模

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化學家們正在尋找更環保的方法來替代目前複雜的氫氣生產過程,他們相信生物合成氫氣可能是一種更有效的方法。

這項研究將有助於全球氫燃料工業變得更加環保。

來自伊利諾伊大學和加州大學戴維斯分校的研究人員在《美國國家科學院院刊》上發表了他們的發現,並表示,生物合成氫比目前的人工合成過程效率更高。

這項新研究的重點是被稱為氫化酶(hydrogenases)的生物酶。這些酶是製造和燃燒氫氣的“自然機器”,它們有兩種:nickel-iron和iron-iron。更具體地說,這項研究分析了鐵的種類。研究人員認為,這是因為iron-iron氫化酶的工作效率更高。

研究小組從對酶活性位點的化學成分的一般理解中瞭解到,酶的引擎由兩組相同的“組團”構成,“組團”由五種化學物質組成。這些化學物質包括2個一氧化碳分子、1個氰化物離子、1個鐵離子和1個半胱氨酸基團。這些化學基團一起形成一個緊密結合的單元,並且兩個單元結合在一起,導致每臺“自然機器”總共有10個零件組成。

研究人員對生物合成氫的研究還不完整。

“我們的配方不完整。我們現在知道,活躍的生物制氫引擎需要11個零件,而不是10個,我們正在尋找最後一個。”

目前,研究人員承認,他們不確定從他們對iron-iron氫化酶的新認識可能會產生什麼類型的應用。儘管如此,這可能對其他催化劑設計項目具有一些指導意義。

生物合成氫研究對氫燃料工業來說既有趣又有前途,原因是研究人員不僅設想使用真正的酶來產生氫氣,而且他們現在已經很好地瞭解了它的組成,可以在實驗室中複製並使用。

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