伊利諾伊大學和加州大學戴維斯分校的研究讓化學家們離重建自然界最高效的產生氫氣的機器又近了一步。這一新的發展可能有助於為氫燃料工業在全球推動更環保的能源方面發揮更大的作用掃清道路。
研究人員將他們的發現發表在國家科學院會議記錄.
研究人員說，目前，氫氣的生產過程非常複雜，限制了氫氣對綠色燃料市場的吸引力。作為回應，科學家們正在尋找生物合成的氫，這比目前的人工製造工藝要高效得多，化學教授和研究的合著者托馬斯·勞克弗斯(ThomasRauchfuss)說。
生物酶，稱為氫酶，是自然界製造和燃燒氫氣的機器。這些酶有兩種，鐵-鐵和鎳-鐵-命名的元素負責推動化學反應。研究人員說，這項新研究的重點是鐵-鐵品種，因為它能更快地完成這項工作。
研究小組對酶內活性部位的化學成分有了大致的瞭解。他們假設這些位點由10個部分組成：四個一氧化碳分子，兩個氰化物離子，兩個鐵離子和兩組含硫氨基酸，稱為半胱氨酸。
研究小組發現，更有可能的是，酶的引擎由兩個相同的基團組成，其中含有五種化學物質：兩個一氧化碳分子、一個氰化物離子、一個鐵離子和一個半胱氨酸基團。這些組組成一個緊密結合的單元，兩個單元結合在一起，給發動機總共10個部件。
但是羅克弗斯說，實驗室合成的酶的實驗室分析揭示了最後的驚喜。“我們的配方是不完整的。我們現在知道要製作活動站點引擎需要11位，而不是10位，我們正在尋找最後一位。”
研究小組成員說，他們不確定這種對鐵-鐵氫化酶的新理解將導致什麼類型的應用，但這項研究可以為其他催化劑設計項目提供一套具有指導意義的組裝工具。
勞克弗斯說：“這項研究的結果是，設想使用真正的酶來產生氫氣是一回事，但更有效的方法是充分了解它的構成，以便能夠在實驗室中複製它。”
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