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細菌“酶解”生氫氣水變?nèi)剂铣涩F(xiàn)實

2009-07-31 02:22:41

找不到廉價制氫的方法，阻礙人們實現(xiàn)建設(shè)“無油”經(jīng)濟的夢想。（雷克斯專題Rex Features）

　　研究發(fā)現(xiàn)一種光動能、含細菌酶的納米粒子（nanoparticles）可以從水中釋放氫氣。《新科學家》雜志稱該納米粒子將把人們引向生成高能量氣體（氫氣）的新策略道路。

　　缺乏低成本生成氫氣的方法很大程度上阻礙了人們實現(xiàn)經(jīng)濟型氫燃料替代石油的夢想。現(xiàn)有鉑催化劑生氫的方法非常昂貴。英國牛津大學（Oxford University）化學家歐文·萊斯納（Erwin Reisner）解釋說，含金屬酶所起的作用在不同程度上都被氧氣削弱了，而且也會受到其生成氫氣的損壞；這就使含金屬酶在工業(yè)規(guī)模上使用困難且價格昂貴。

　　萊斯納和他的同事弗雷澤·阿姆斯特朗（Fraser Armstrong）經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，一種細菌性氫化酶對氫氣和氧氣都更有抵制力。

　　法國格勒諾布爾(Grenoble)約瑟夫傅立葉大學（University of Joseph Fourier）的胡安·馮特西亞-坎普斯（Juan Fontecilla-Camps）最先分離出了鎳、鐵和硒含量豐富的酶。這類酶由一種能導(dǎo)致硫酸鹽減少的細菌（sulphate-reducing bacterium）生成。

　　通常，氫氣的存在就會阻止氫化酶的活動，而這類細菌生成的氫化酶的功效卻能相對不受影響；即使在周圍空氣中氧氣含量達1%，該細菌酶也能繼續(xù)工作。這種新的細菌性氫化酶還能與二氧化鈦（Titanium dioxide）納米粒子緊緊結(jié)合在一起，因而使其更易生成一種光動能、可生成氫氣的粉末。

　　細菌性氫化酶的氫氣轉(zhuǎn)換率能與鉑催化劑生氫率媲美。因此，對于新型氫化酶的研究也許能夠賦予“設(shè)計”更簡單的催化劑以靈感，新“設(shè)計”的催化劑將同鉑一樣有效，但卻比鉑廉價許多。

　　法國格勒諾布爾的原子能委員會(Atomic Energy Commission)成員馬克·馮特加貝（Marc Fontecave）正在研究這類催化性分子。他說：“我們需的催化劑能在有氧環(huán)境中工作，并且不是只能在1%的含氧量環(huán)境中工作。顯然，在目前狀況下，我對這種新型催化劑的信心要高于對氫化酶的信心。”

　　英國東安格利亞大學（University of East Anglia）的克里斯·皮柯特（Chris Pickett）表示贊同，但他對用自然氫化酶生成氫氣的做法予以肯定。他表示：“氫化酶表明我們最終能做到什么，以及目前已經(jīng)我們已經(jīng)做到哪步。”

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