增压装置从人造树叶中挤出更多氢气
摘要：
一项新的研究考察了压力对人工树叶运行的化学过程的影响，因此人工树叶很快就能更好地产生氢气，这一切都归于气泡。说到某些过程，自然是难以超越的。以光合作用为例。由于树叶的作用，树木能够从空气中吸入二氧化碳，将其与水结合，获得生存所需的能量，同时向地球上的其他地方输送大多数生物赖以生存的氧气。
人工叶片内部化学过程中形成的气泡会影响系统的效率
因此，科学家们多年来一直试图模仿树叶，并以独特的方式应用其原理，而不是试图做得比树叶更好。虽然我们已经看到人造树叶可以生产从合成气体到药物的各种物质，但这种小技术最有前途的用途之一是从空气和水中释放氢气。这发生在自然光合作用中，植物将水分子中的氢原子和氧原子拉开。
目前的人工制氢树叶--即光电化学电池（PEC）--使用光电电极产生电流，将水分成氢气和氧气。最好的光电化学电池的能量转换率为 19%，这是衡量一个系统能产生多少净电能的标准。相比之下，目前最好的太阳能电池板的能量转换率约为 24%。
推动 PEC 超过这一速度的问题之一是，在这一过程中，电极所处的电解质溶液中开始形成气泡。这些气泡会妨碍溶液接触电极，还会干扰系统吸收光线的能力。
德国柏林亥姆霍兹材料与能源研究中心（HZB）的研究人员认为他们可以解决气泡问题，于是他们测试了对聚能电容器的内部结构施加更多大气压力的想法。他们发现，如果将工作压力提高到 8 巴，就能抑制气泡的产生，从而将系统的总能量损失减半，这样就能比目前的黄金标准系统提高 5-10% 的能量转换率。
该研究的第一作者冯亮说："在这种压力下，光学散射损失几乎可以完全避免。我们还发现，产品交叉显著减少，尤其是氧气向对电极的转移。"
梁和他的同事在《自然-通讯》杂志上报告了他们的发现。
