加利福尼亚大学：利用新的X射线光谱探索产氢催化剂

【概要】日本，德国和美国的研究人员利用新开发的技术，确定了细菌酶生产氢气的关键步骤。这些反应的阐明对于开发由氢气驱动的清洁燃料经济是极为重要的。

【图注】日本，德国和美国的研究人员使用最新开发的技术和世界上最先进的X射线源之一正在研究可产生氢气的酶。

研究小组研究了氢化酶-催化两种广泛使用的生物氢生产酶的菌种：单细胞藻类莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）和脱硫脱硫链霉菌（Desulfovibrio desulfuricans）。在这两种菌种情况下，它们的氢化酶都具有带两个铁原子的活性位点。“在氢化酶中，[FeFe]氢化酶具有最高的周转率（分子氢生产率），因此在未来的氢经济中极具前景，无论是直接使用还是采用具有相似反应中心的合成复合物”加州大学戴维斯分校化学系的Stephen P. Cramer教授携同研究生Cindy C. Pham（合作者）以及Nakul Mishra项目科学家王宏信教授一起合作撰写了论文。

研究人员使用核共振振动光谱（NRVS）技术来跟踪酶中铁原子的振动结构和分析活性。NRVS需要特殊设备，目前仅在世界上四个地点提供：在日本Hyogo进行研究的SPring-8同步加速器；Illinois Argonne国家实验室的先进光子源;法国Grenoble的欧洲同步辐射装置以及德国Hamburg的Petra-III。

通过使用NRVS，该团队展示了在释放分子氢（H2）之前，铁原子简单地形成氢化物（铁-氢）。他说，这是自然发生的[FeFe]氢化酶的第一个成功实验。“这项研究的成功结果得益于生物化学家，光谱学家，实验物理学家和理论学家之间的通力合作，”王教授说道，“这将为未来铁铁氢化酶中的所有中间体追踪铁的具体信息提供指导方法。”

原文链接：New X-ray spectroscopy explores hydrogen-generating catalyst
本文由材料人编辑部李妹编辑，点我加入材料人编辑部。

材料测试，数据分析，上测试谷。