新研究将生物酶视为氢燃料的来源

2020年3月14日 0 作者 atuo

来自伊利诺伊大学和加州大学戴维斯分校的研究使化学家们更加接近了制造自然界最有效的产生氢气的机械。这一新发展可能有助于为氢燃料行业扫清道路,在全球向更环保能源的推动中扮演更大的角色。

研究人员在《美国国家科学院院刊》上报告了他们的发现。

研究人员说,目前,氢气的生产过程非常复杂,限制了它对绿色燃料市场的吸引力。作为回应,科学家和研究合著者托马斯·拉赫弗斯(Thomas Rauchfuss)表示,科学家正在寻求比目前的人工合成过程更有效的生物合成氢。

生物酶(称为氢酶)是自然界制造和燃烧氢气的机械。这些酶有两个品种,铁-铁和镍-铁,以负责驱动化学反应的元素命名。研究人员说,这项新研究专注于铁-铁品种,因为它的工作速度更快。

研究小组对酶中活性位点的化学组成有一般的了解。他们假设这些位点由10个部分组装而成:四个一氧化碳分子,两个氰化物离子,两个铁离子和两组含硫氨基酸(称为半胱氨酸)。

研究小组发现,该酶的引擎更有可能由两个相同的组组成,包含五个化学物质:两个一氧化碳分子,一个氰化物离子,一个铁离子和一个半胱氨酸基团。这些组形成一个紧密结合的单元,并且两个单元组合在一起,使引擎总共有10个零件。

Rauchfuss说,但是实验室合成酶的实验室分析显示出最后的惊喜。“我们的配方是不完整的。我们现在知道制作活动站点引擎需要11位,而不是10位,我们正在寻找最后一位。”

团队成员说,他们不确定对铁-铁氢酶的这种新理解将导致什么类型的应用,但是这项研究可以提供一个组装套件,对其他催化剂设计项目具有指导意义。

“这项研究的结果是,设想使用真正的酶来产生氢气是一回事,但充分了解其组成以使其能够在实验室中使用,它的功能要强大得多。”说过。

俄勒冈健康与科学大学的研究人员也为这项研究做出了贡献。

美国国立卫生研究院支持这项研究。