科学家研制出人造树叶光合作用下产生氢与氧（图）-科教台-中国网络电视台

更多精彩视频排行

网友评分最高

首播

重播

这种自给的廉价人造树叶可为偏僻地方和发展中国家提供电力

　　光合作用(Photosynthesis)，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，利用光合色素，将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。

　　据国外媒体报道，科学家近日研发出了第一款实用的人工树叶，可在光照下将水变成氢能源和氧气。该树叶模拟光合作用过程中的绿色植物，把水和阳光转化成能量，这一科研成果对生产可持续能源具有里程碑的意义。相关研究报告发表在了最新一期的《化学研究述评》(Accounts of Chemical Research)杂志上。

　　新设备不像早期的设备那样使用昂贵的材料，而是由廉价材料制成，并采用了低成本的工程设计和制造流程。该研究团队的负责人丹尼尔·G.诺塞拉(Daniel G. Nocera)介绍说：“其中最重要的就是水分解成氢气和氧气的过程。”这款人工树叶有一个太阳光收集器，夹在两片薄膜之间，这两片薄膜会生成氧气和氢气。浸入一瓶水中，在阳光的照射下，它就会冒泡，释放出氢气，可用于燃料电池进行发电。这些自给的装置可以制成电力燃料，对于偏僻地方和发展中国家有很大的吸引力。诺塞拉指出，人工树叶应验了一位意大利著名化学家的设想，这位化学家在1912年就预言，科学家总有一天会揭开“植物的深奥秘密”。

　　刚开始的设计要依靠一些贵金属，比如铂(platinum)，也依靠一些制造工艺，这就使人造树叶的成本过高。为了使这些设备可以更广泛的使用，诺塞拉使用不太昂贵的镍钼锌(nickel-molybdenum-zinc)化合物取代了铂催化剂。在叶片的另一面，钴(cobalt)薄膜会产生氧气。诺塞拉指出，所有这些材料在地球上都是丰富的，不像稀有昂贵的铂金，以及贵金属氧化物和半导体材料，这都是其他人使用过的。他说：“到本世纪中叶，将会有约60亿非传统用户带来能源需求的巨大增长，因此，一项研究目标就是把太阳能提供给贫穷的地区，人工树叶等发明将会给全球社会提供一条最直接的途径，迈向可持续能源的未来。”

责任编辑：燕妮