形似细胞的反应器
科学家构建了一种模拟活细胞结构的微型纳米反应器，仅利用阳光和水即可制造过氧化氢。该中空反应器具有硫化镉核心，外层包覆聚多巴胺。它结合了捕光腔和质子中继壳层，协同驱动化学反应。
该团队来自中国科学院大连化学物理研究所，研究结果发表在《美国化学会志》上。反应器实现了每小时每克催化剂3.24毫摩尔的过氧化氢光合速率。
过氧化氢的重要性
过氧化氢是应用最广泛的工业化学品之一，用于漂白、消毒、水处理和电子制造。传统生产依赖与化石燃料相关的能源密集型工艺，且化学品常以浓缩形式运输，存在风险。
利用阳光和水现场生产过氧化氢将消除大部分成本和危险。由于新系统依赖可见光和水运行，避免了苛刻试剂和高能耗输入。
从实验室到实际应用
研究人员将纳米反应器嵌入可回收水凝胶中。他们表示，基于凝胶的系统在自然户外阳光下持续稳定地产生过氧化氢，使该技术超越了实验室好奇心的阶段。
这种方法朝着人工光合作用迈出了一步，即工程材料像树叶一样捕获阳光。如果规模化，阳光驱动反应器可以就地按需生产过氧化氢，减少对化石燃料和危险运输的依赖。团队表示同样的设计原理可应用于其他化学反应，为更清洁的制造开辟新路径。