最新研究表明，细菌视紫红质是一种生活在加利福尼亚和内华达州沙漠盐沼中的古代微生物膜中发现的有趣蛋白质，它可能仅靠阳光和盐水就能廉价，有效地生产“环保”的氢燃料。来自美国能源部阿贡国家实验室。

盐湖的粉红色是由嗜盐微生物（称为盐杆菌）引起的。美国能源部/阿贡国家实验室

通过将细菌视紫红质与半导体纳米粒子相结合，研究人员能够创建一个利用光来激发催化过程的新系统，从而产生氢燃料。

科学界的人们早就知道二氧化钛纳米粒子在光基反应方面的巨大潜力，至少可以追溯到1970年代初，当时研究人员通过将二氧化钛电极暴露在明亮的环境中得知这一点。紫外线，您可以将水分子“分裂”成其组成元素-这种现象现在称为本田-藤岛效应。

自从发现以来，阿贡国家实验室写道，为了“将二氧化钛光催化剂的光反应性扩展到光谱的可见部分”，已经做了很多工作。“这些光催化剂的前景促使科学家们对其基本化学进行了不同的修饰，以期使反应更有效。”

Argonne研究人员Elena Rozhkova表示：“仅二氧化钛会与紫外线发生反应，而不会与可见光发生反应，因此我们将生物光反应分子用作构建模块，以创建可以有效利用可见光的混合系统。”

出于这个目的，研究人员转向了细菌视紫红质。细菌视紫红质是造成加利福尼亚州和内华达州许多盐滩出现的奇怪紫色的蛋白质。细菌视紫红质利用太阳光来增强其作为“质子泵”的功能-质子泵是“通常跨越细胞膜并将质子从细胞内部转移到细胞外空间的蛋白质”。

图片来源：阿贡国家实验室

在新系统中，细菌视紫红质所提供的质子然后“与散布在二氧化钛基质中的小铂位处的自由电子结合”。

Argonne纳米材料中心的研究人员Wang Peng表示：“铂纳米颗粒对于创造独特的氢分子生产至关重要。

罗兹科娃说：“有趣的是，在生物学上，细菌视紫红质并不自然地参与这种反应。”“它的自然功能实际上与制造氢完全没有关系。但作为这种混合动力系统的一部分，它有助于在白光和环境友好的条件下制氢。”

已经发现，新创建的生物辅助混合光催化剂的性能要比目前存在的大多数其他类似系统好得多。研究人员认为，新系统可能是生产氢燃料的一种具有成本效益的方法-利用世界上大量的轻质和咸水资源来生产“绿色”能源。