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日本JAIST与东京大学科学家研发出新型水凝胶,能模拟光合作用生成氢气和氧气,有望为工业、交通和能源存储系统提供清洁能源支持。

日本先进科学技术研究所(JAIST)与东京大学的科学家们携手合作,成功研发出一种创新性的水凝胶。这种新型材料能够模仿自然界的光合作用过程,通过阳光的照射,分解水分子,从而生成氢气和氧气。相关研究成果已在最新一期的《化学通讯》杂志上发表。

氢气作为一种极具潜力的清洁能源,其燃烧产物仅为水,环境友好。然而,当前主流的氢气生产方式仍高度依赖化石燃料。而这项最新研究则提供了一种全新的思路,通过利用自然界的阳光和水资源,以环保的方式生产氢气,即“绿氢”。未来,这种绿氢有望为工业、交通运输以及能源存储系统提供清洁的能源支持。

新型水凝胶内部含有钌络合物和铂纳米粒子等功能性分子,这些分子协同作用,共同模拟了自然界的光合作用。其中,聚合物网络构成了水凝胶的关键框架,它不仅有助于控制电子的转移,还对提高能量转换效率起到了至关重要的作用。此外,相较于之前的人造光合作用系统,新型水凝胶通过聚合物网络有效避免了分子间的过度聚集,从而解决了“扎堆”问题,显著提高了氢气的产量。

研究团队计划在未来进一步扩大这种新型水凝胶的生产规模,并致力于确保其长期稳定性和可靠性,以期推动其在清洁能源领域的广泛应用。

(文章来源:科技日报)