日本九州大学和熊本大学的科学家开发了一种新的催化剂，能够帮助在能源和工业中使用氢气的三个关键反应。受自然界三种酶的启发，这项研究可以帮助阐明催化剂之间未知的关系，为未来高效利用氢气作为下一代能源铺平道路。

 

在燃料电池中只生产水来发电，氢气作为一种清洁能源有很大的潜力来应对全球面临的环境挑战。将氢作为下一代能源的一个关键是催化剂的开发， 杏耀娱乐防劫持教学，催化剂是一种帮助和加速反应而不被消耗的化学物质，有助于有效利用氢。

 

催化剂不仅可以在燃料电池中裂解氢分子来发电，杏2注册还可以将氢原子组合在一起形成燃料。氢在化学工业中也有许多应用，通常通过加氢过程附着在分子上，以改变其性质。

 

自然界已经开发出了自己的一套生物催化剂，称为酶，能够进行同样的基本反应。然而，这三种反应中的每一种都需要一种不同类型的酶，而这些氢化酶可以根据它们所含的金属分类:镍和铁各一个原子，两个铁原子，或一个铁原子。

 

九州大学的Seiji Ogo和熊本大学的Shinya Hayami领导的研究小组从自然中获得灵感，他们在《科学进展》杂志上报告说，一种催化剂可以同时发挥这三个作用。

 

九州大学化学和生物化学系教授Ogo说:“通过仔细观察自然界中三种类型的氢化酶的关键结构，我们能够设计出一种分子，它可以模仿所有这些结构，这取决于氢与它连接的位置。”

 

科学家们研制的催化剂中含有镍和铁作为关键金属。根据反应条件的不同，氢原子将以略微不同的方式与分子连接，导致分子扭曲，使其处于最适合三种反应之一的结构中。

 

虽然自然界中的酶依赖不同的金属来完成这些反应，但新开发的催化剂充分利用了分子扭曲在类似于三种酶的结构之间切换，从而在不改变金属的情况下获得相似的功能。

 

“在某种程度上，我们创造了一个带有方向盘的分子，杏耀yl注册”Ogo解释说。“通过转动方向盘和扭转分子部分，我们可以把它变成三种不同的催化剂——一种用于燃料电池，一种用于制氢，另一种用于氢化。”

 

“这让我们解开了之前缠绕在一起的三个功能。”

 

虽然目前这种分子可能不适合实际应用，但它指出了开发一种具有多种用途的单一催化剂的可能性。更重要的是，更好地理解这种分子所提供的催化过程，可以为了解天然酶和开发未来实现氢动力社会的催化剂提供重要的见解。