加利福尼亞大學：利用新的X射線光譜探索產氫催化劑

【概要】日本，德國和美國的研究人員利用新開發的技術，確定了細菌酶生產氫氣的關鍵步驟。這些反應的闡明對于開發由氫氣驅動的清潔燃料經濟是極為重要的。

【圖注】日本，德國和美國的研究人員使用最新開發的技術和世界上最先進的X射線源之一正在研究可產生氫氣的酶。

研究小組研究了氫化酶-催化兩種廣泛使用的生物氫生產酶的菌種：單細胞藻類萊茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）和脫硫脫硫鏈霉菌（Desulfovibrio desulfuricans）。在這兩種菌種情況下，它們的氫化酶都具有帶兩個鐵原子的活性位點。“在氫化酶中，[FeFe]氫化酶具有最高的周轉率（分子氫生產率），因此在未來的氫經濟中極具前景，無論是直接使用還是采用具有相似反應中心的合成復合物”加州大學戴維斯分校化學系的Stephen P. Cramer教授攜同研究生Cindy C. Pham（合作者）以及Nakul Mishra項目科學家王宏信教授一起合作撰寫了論文。

研究人員使用核共振振動光譜（NRVS）技術來跟蹤酶中鐵原子的振動結構和分析活性。NRVS需要特殊設備，目前僅在世界上四個地點提供：在日本Hyogo進行研究的SPring-8同步加速器；Illinois Argonne國家實驗室的先進光子源;法國Grenoble的歐洲同步輻射裝置以及德國Hamburg的Petra-III。

通過使用NRVS，該團隊展示了在釋放分子氫（H2）之前，鐵原子簡單地形成氫化物（鐵-氫）。他說，這是自然發生的[FeFe]氫化酶的第一個成功實驗。“這項研究的成功結果得益于生物化學家，光譜學家，實驗物理學家和理論學家之間的通力合作，”王教授說道，“這將為未來鐵鐵氫化酶中的所有中間體追蹤鐵的具體信息提供指導方法。”

原文鏈接：New X-ray spectroscopy explores hydrogen-generating catalyst
本文由材料人編輯部李妹編輯，點我加入材料人編輯部。

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