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       人工生產氫氣，最為眾所周知的方法莫過于電解水制氫。但是這種傳統的方法并不經濟，生產相當于一升汽油熱量的氫氣，至少需要消耗45度電能，況且人類電能本來已經非常缺乏。生產清潔的氫能源，關鍵在于能夠尋找到一種沒有污染耗能少的方法，從含氫最豐富的資源——水中提取出氫分子來。

 

     在過去幾十年里，研究人員都在尋找一些獨特的催化劑，利用太陽的能量將氫氣從水中提取出來。那些催化劑首先吸取太陽中的光子能量，然后利用這些能量加快水分子中氫原子和氧原子的裂解速度，而這兩種原子反過來組成水分子的速度仍然很慢，所以最終有氫氣和氧氣從水中冒出來。這樣的催化劑通常都是由一些無機物半導體材料制備而來的，譬如用在計算機芯片里面的硅元素。但是半導體催化劑的工作效率非常低，消耗的能量還是太多，根本不能進入真正的生產和生活領域。
 
    現在，研究者們正在努力尋找一些能夠更有效地吸取太陽能量的催化劑，使它們在原子間傳送電子的能力更強大、速度更快。現在，這樣的催化劑已經找到，不過它已經不是半導體類的無機物了，而是一種超級生物大分子，或者說巨型分子復合體。這種巨型分子復合體主要由兩部分構成——分別稱為分子的兩種亞基，一部分負責從太陽光中吸收光子能量，另一部分負責獲取自由電子。

    以這種超級分子復合體為核心，可以組成一種利用日光能量將氫原子從水中提取出來的特殊裝置。這種廉價高效的方法，可以獲得大量的氫氣用于驅動汽車、飛機、火車等，也可以用它們與空氣中的氧氣燃燒后生產清潔的水和能量，當然也可以用來制造燃料電池生產電能。

    可以神奇組合的巨型分子
 
    早在數年以前，科學家們就發(fā)現，含有金屬元素釕的生物大分子對陽光的吸收效率非常高，并能夠產生足夠的能量將氧化態(tài)的氫元素還原成氫氣產物。這個具體的化學過程就是：這種含有釕的大分子每次“吃飽”了光子以后，可以產生兩個以上的電子，這些電子的能量將水分子裂解開來，就形成了單獨的氫分子和氧原子。

    最近科學家們創(chuàng)造的這種巨型分子由銠、釕、氯、碳、氮、氫等六種元素組成。這個巨型分子形狀像一個長形的魔棒，它的兩頭是兩個含有金屬釕的亞基，用來捕捉太陽光子能量，產生自由電子；中心是含有金屬銠的亞基，用來將釕亞基傳來的能量（自由電子）裂解水分子間的化學鍵，從而分離出氫氣；當然還有一個很重要的部分，那就是在這兩個部位之間，有兩個把它們聯系起來的亞基，進行電子傳輸。這些亞基拆開以后可以獨自完成自己的功能，當和其它的亞基組合起來后又可以完成新的更復雜的任務，這就像一些通用機械零件，通過不同的組裝可以形成不同的機器，具有不同的功能，能完成不同的任務。

    為了完成對這種神奇大分子的設計、制備以及使這種分子利用光能收集電子進入實用階段，研究者們花費了整整十年的時間。現在，由于已經充分理解了這種巨型分子各部件的原理，要設計一套從水中抽取氫原子的系統不再是難事了。目前，研究者們仍然在繼續(xù)調整這個巨型分子的計方案，使它的生產效率更高，使用過程更穩(wěn)定。

     這套巨型分子系統還可以通過安裝具有新的功能的亞基，增加新的功能，從被裂解水分子中獲取余下的部分——氧。除了裂解水以外，科學家們還相信，利用太陽能和這種巨型分子的設計思想，一些經濟有效、功能多變的化學反應將出現在日常生活中，讓人們能自己制造他們想要的化學產品。