氫分子活化及氫化酵素模擬

Hydrogen Activation and Biological Inorganic Mimics of Hydrogenases

劉玉嬌(Yu-Chiao Liu) ； 顏道弘(Tao-Hung Yen) ； 江明錫(Ming-Hsi Chiang)

《化學》 69卷2期 (2011/06) Pp. 87-105

https://doi.org/10.6623/chem.2011010

摘要

能源危機是全球即將面臨的問題，如何有效的將氫氣活化及有效率的產生無污染高經濟價值的氫氣作為新式替代能源，是科學家努力研究的方向。本文將介紹文獻中關於氫分子活化的例子，及化學家應如何活用大自然的奧妙，利用化學合成方法，模擬出生物體中有效地催化及產生氫氣的酵素 (氫化酵素)。氫化酵素主要功用是將氫氣做可逆的氧化還原反應，藉以調控生物體中質子的含量。利用探討其反應機制，從無機化學合成觀點切入，以期大量合成高經濟價值之替代能源。此外，如何利用化學方法將氫氣儲存起來便於運輸、使用，也是一項重要的課題。

關鍵字

氫氣 ； 氫分子活化 ； 氫化酵素 ； 配位化合物 ； 儲氫材料

並列摘要

Due to the coming energy crisis, economical production of hydrogen that is the next-generation clean fuel is an urgent task for chemists. In this article, we are going to discuss some examples of hydrogen activation by metal complexes or metal-free compounds as well as bioinorganic synthetic methods to hydrogenases mimics. Hydrogenases not only can convert hydrogen to protons and electrons but also reduce protons to hydrogen in a highly efficient manner. By learning from mother nature, inspiration by hydrogenases may prompt chemists to develop advanced models.

並列關鍵字

Hydrogen ； Hydrogen activation ； Hydrogenase ； Coordination chemistry ； Material of hydrogen storage