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細(xì)菌“酶解”生氫氣 水變?nèi)剂铣涩F(xiàn)實(shí)

2009-07-31 02:22:41  

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

　　研究發(fā)現(xiàn)一種光動(dòng)能、含細(xì)菌酶的納米粒子（nanoparticles）可以從水中釋放氫氣?！缎驴茖W(xué)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(xué)（Oxford University）化學(xué)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(huì)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(jià)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(xì)菌性氫化酶對(duì)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(xué)（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(xì)菌（sulphate-reducing bacterium）生成。

　　通常，氫氣的存在就會(huì)阻止氫化酶的活動(dòng)，而這類細(xì)菌生成的氫化酶的功效卻能相對(duì)不受影響；即使在周圍空氣中氧氣含量達(dá)1%，該細(xì)菌酶也能繼續(xù)工作。這種新的細(xì)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(dòng)能、可生成氫氣的粉末。

　　細(xì)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(duì)于新型氫化酶的研究也許能夠賦予“設(shè)計(jì)”更簡單的催化劑以靈感，新“設(shè)計(jì)”的催化劑將同鉑一樣有效，但卻比鉑廉價(jià)許多。

　　法國格勒諾布爾的原子能委員會(huì)(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(duì)這種新型催化劑的信心要高于對(duì)氫化酶的信心。”

　　英國東安格利亞大學(xué)（University of East Anglia）的克里斯·皮柯特（Chris Pickett）表示贊同，但他對(duì)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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