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研究人员仅用水和二氧化碳即可制造液体燃料

伊利诺伊大学香槟分校的化学家设法使用金纳米颗粒成功地从阳光,二氧化碳和水中产生了液体燃料。该过程的灵感来自植物的光合作用-光合作用。

这项研究是博士后研究员Sungju Yu和化学教授Prashaint Jain的合作。他们在《自然通讯》上发表了他们的发现,为人工光合作用的发展领域做出了贡献。这项研究是对可再生能源发展的另一贡献,可再生能源既有利于人类又有利于环境。

什么是人工光合作用?

几百万年来,植物已经开发出最有效的能量产生方法:光合作用。它是将阳光,二氧化碳和水转化为可用能量的过程。它不仅使用自由且容易获得的阳光,还产生碳水化合物和氧气,而其他生物则需要生存。

近年来,科学家一直在尝试模仿光合作用以产生可储存的燃料。这是人工光合作用的基本原理。

为了正确模拟光合作用,科学家开发的任何方法都必须具有两个功能:收集阳光和分解水分子。植物使用叶绿素以及各种蛋白质和酶来完成这些任务。前者捕获阳光,后者使植物具有丰富的绿色。另一方面,后者利用阳光将水分子分解成其主要化合物:氢,氧和电子。植物利用氢和电子将二氧化碳转化为碳水化合物。同时,它将氧气释放到环境中。

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科学家必须找到一种方法来采用光合作用背后的原理来满足人类的需求。他们必须考虑两个主要问题。

首先,副产物必须是可用的,储存的燃料,而不是氧气。这样,它可以用于为机器和其他设备供电。其次,他们需要找到叶绿素的替代品。它必须能够收集阳光并分解水分子。后一种功能对于提取氢气和生产燃料很重要。

先前的研究表明,某些化合物(例如锰和氧化钴)可能是叶绿素的对应物。在这项研究中,研究人员转向其他东西。他们决定使用黄金。

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