海水也能成为能源
不过,瑞士洛桑联邦理工学院化学和化工教授迈克尔·克拉泽尔(M ichaelG ratzel)有可能将诺西拉的发现变为实用。1991年,克拉泽尔发明了一种新型太阳能电池。它采用一种含染料的钌,就像植物中的叶绿素,吸收阳光,释放电子。然而,克拉泽尔的太阳能电池中,电子并不引发水分解反应。取而代之的是,它们被一个二氧化钛薄膜收集,并受外部电路的指示,产生电力。克拉泽尔的设想是,把他的太阳能电池和诺西拉的催化剂整合到一个设备中,捕获来自太阳的能量,并利用它分解水。
原理是,克拉泽尔的染料将代替诺西拉系统中催化剂围绕其形成的电极。当暴露在阳光中时,染料本身就能产生聚集催化剂所需的电压。“染料就像一根导电的分子线,”克拉泽尔表示,然后催化剂在需要它的地方聚集。催化剂一旦形成,染料吸收的阳光就驱动分解水的反应。克拉泽尔表示,与分开使用太阳能电板和电解槽相比,该设备更高效更廉价。
诺西拉则在研究的另一可能性,即其催化剂能否用于分解海水。诺西拉研究发现,在最初的测试中,有盐存在的情况下,表现良好,其他正在测试研究,看看它能否处理海水中的其他化合物。如果能够成功,诺西拉的系统就不仅仅能够处理能源危机,它还能帮助解决世界淡水短缺。
无论如何,人工绿叶都是一个美好愿景,加州大学伯克利分校的化学和材料科学教授保罗·阿利维撒托斯(PaulA livisatos)表示,他也正领导组织劳伦斯伯克力国家实验室的一个项目,用化学方法模拟光合作用。
本报记者:王海艳 整理
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“光合作用”是怎样产生氢气的
在一个复制了光合植物中发现的优良条件的实验装置中,丹尼尔o诺西拉展示了一种简便且有廉价潜力的产生氢气方法。通上电压后,钴和溶液中的磷酸盐(左)聚集在一个电极上,形成一种催化剂,随着电子流出电极,水中释放出氧气。氢离子流过一个膜;另一边,通过镍金属催化剂产生氢气(诺西拉还使用了铂催化剂)。