Une protéine trouvée dans les membranes d'anciens micro-organismes qui vivent dans les marais salants du désert pourrait offrir une nouvelle façon d'utiliser la lumière du soleil pour générer un carburant à base d'hydrogène respectueux de l'environnement. Des chercheurs des groupes Nanobio Interfaces et Nanophotonics du Laboratoire national d'Argonne ont combiné la bactériorhodopsine (bR) de la pompe à protons collectrice de lumière sur un Pt/TiO 2 nanocatalyseur pour la génération d'hydrogène par la lumière visible. La matrice de nanocatalyseur de platine est composée de bR et de nanoparticules de Pt(0) de 4 nm photodéposées à la surface de TiO de 25 nm 2 nanoparticules. Des études d'absorption photoélectrochimique et transitoire indiquent un transfert de charge efficace entre les molécules de protéine bR et les nanoparticules d'oxyde de titane.
Les scientifiques ont pris conscience du potentiel du TiO 2 nanoparticules pour les réactions basées sur la lumière depuis le début des années 1970, lorsque des chercheurs japonais ont découvert qu'un TiO 2 Une électrode exposée à une lumière ultraviolette brillante pourrait diviser les molécules d'eau dans un phénomène connu sous le nom d'effet Honda-Fujishima. Depuis, les scientifiques ont fait des efforts continus pour étendre la réactivité à la lumière du TiO 2 photocatalyseurs dans la partie visible du spectre.
La bactériorhodopsine, responsable de la couleur pourpre inhabituelle d'un certain nombre de marais salants en Californie et au Nevada, utilise la lumière du soleil comme source d'énergie qui lui permet d'agir comme une pompe à protons. Les pompes à protons sont des protéines qui chevauchent généralement une membrane cellulaire et transfèrent des protons de l'intérieur de la cellule vers l'espace extracellulaire. Dans cette étude, les protons fournis par le bR sont combinés avec des électrons libres sur de petits sites de platine parsemés dans le TiO 2 matrice. Ce photocatalyseur hybride bio-assisté surpasse de nombreux autres systèmes similaires dans la production d'hydrogène et pourrait être un bon candidat pour la fabrication de dispositifs d'énergie verte qui consomment des sources pratiquement infinies - eau salée et lumière du soleil.
