水变氧：新型催化剂创造奇迹
2012-4-23 12:58
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标签：奇迹, 催化剂, 氧气
水是地球上比较丰富的资源，是真正的“水星”。H2O中的氧是负二价，如何简便、高效地将负二价的氧变成零价的氧，也是化学家们非常感兴趣的课题。
最近，瑞典的科学家在Nature Chemistry上发表了一篇研究论文，报道了一种新型分子催化剂，它可以快速地将H2O氧化成O2（同时生成H2）。在石油、天然气和煤等化石能源日益紧缺的情况下，这一研究成果对未来太阳能和其它可再生能源的利用具有重要价值。
这支来自斯德哥尔摩KTH皇家技术研究所（the Royal Institute of Technology）的由Licheng Sun教授领衔的研究团队，首次实现了可与自然界光合作用的速度媲美的氧化过程，创造了一项“世界纪录”。此前，欧洲、日本和美国等地的科学家已经对人造光合作用研究了30多年，但没有一支团队成功地实现如此快速的太阳能驱动的水氧化转化。
Sun教授认为，在模拟光合作用研究中，速度是个难题，也是技术应用的瓶颈。而如今，他们所开发的这项新技术，可以实现超越每秒300次的转化，就算是自然界的光合作用也只有100至400次/秒的转化速度。这个成果，完全可以说是一项突破性的进展。未来，人们如果能在诸如撒哈拉大沙漠这样的阳光充足的地方建造规模化的装置，就可以充分利用太阳能来制备氢气，或者使其与传统的太阳能电池结合，就可以将太阳能高效地转化为电能。
参考文献：Duan, L. et al. 'A molecular ruthenium catalyst with water-oxidation activity comparable to that of photosystem II', Nature Chemistry, 2012. doi:10.1038/nchem.1301
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