【希望之聲2023年7月16日】（本台記者啟術綜合編譯） 近日，堪薩斯大學和美國能源部布魯克海文國家實驗室的科學家在分離氫和氧分子以生產純氫方面取得了重大進展。通過這一技術進步，科學家們有望利用可再生能源來生產純氫，而無需再使用化石燃料。
該團隊的研究成果最近發表在《美國國家科學院院刊》上。科學家們對脈衝輻射分解實驗的結果，揭示了一組重要催化劑的水分解完整反應機制。
這篇論文的合著者、堪薩斯大學化學系副教授布萊克莫爾（James Blakemore）的研究是這一突破的基礎，他還將該項目帶到布魯克海文國家實驗室，在他們的能源研究加速器中心使用脈衝輻射分解及其它技術進行研究。 布魯克海文是美國僅有的兩個可進行脈衝放射分解的實驗室之一。
布萊克莫爾解釋說：「了解氫等清潔燃料的化學反應機制是一項非常具有挑戰性的研究，因為這些反應要經歷許多步驟。其中一些步驟非常快，且不易觀察到。通過一些專門技術，我們的論文提供了來之不易的數據，以了解某種制氫催化劑如何發揮作用的機制。堪薩斯大學和布魯克海文所使用的技術非常專業。 實施這些，使我們能夠全面了解如何從氫的組成部分、質子和電子中製造氫。」
布萊克莫爾和同事們通過研究一種基於「五甲基環戊二烯基銠絡合」物的催化劑獲得了這一發現。他們專註於與稀有金屬銠配對的「Cp*配體」，因為之前的工作表明，這種組合適合這項工作。
布萊克莫爾表示，他們的銠系統被證明是脈衝放射分解的一個很好的目標。「『Cp*配體』，正如其名，是大多數有機金屬化學家所熟悉的。它們被用於支撐許多催化劑，並可以穩定催化循環中涉及的各種物質。本論文的一項重要發現為『Cp*配體』如何密切參與析氫化學提供了新的見解。」
他強調，除了生產清潔氫氣之外。這些發現還可能導致其它化學工藝的改進。他希望這篇論文能夠成為改進其它依賴「Cp*配體」的催化劑和系統的一個契機。
氫能是一種新興的可再生清潔能源，在未來綠色能源方面具有巨大潛力。作為宇宙中最豐富的元素，氫可以從可再生資源中生產出來，是用作發電、運輸和工業應用的多功能燃料。它的燃燒僅產生水蒸氣作為副產品，這使其成為減少溫室氣體排放和減緩氣候變化的有前途的解決方案。
目前，布萊克莫爾及其團隊的這一突破已得到了國家科學基金會和能源部科學辦公室的支持，可以更廣泛地應用於工業化學。布萊克莫爾目前正致力於應用本研究中使用的技術，來開發核燃料回收和錒系元素處理的新方法。
責任編輯：张莉莉
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