太阳能生物光解水制氢系统的研究

随着化石能源在未来几十年后将变得枯竭，可再生能源如太阳能、水能、风能、生物能、氢能等将逐渐取代化石能源而成为能源结构中的主体。太阳能生物制氢系统以廉价的太阳能为制氢的直接动力，以水为原料，从富含氢元素的水中制取氢。它对解决人类所面临的能源短缺、环境污染，实现国民经济可持续发展战略具有非常重要的意义。.分离并克隆催化放氢的氢酶基因，通过基因定点突变对氢酶结构进行改造，获得具有较高耐氧能力的氢酶突变体

随着科学技术的发展，材料学和生物医学结合越来越紧密，纳米材料在生物应用上已取得了很大的成就，并展现出良好的发展势头和巨大的发展潜力。但是我们还应看到，很多方面发展还不完善，应用还不安全有待进一步研究。笔者认为在21 世纪纳米材料在生物医学方面发展应该加强和有巨大应用潜力，将成为今后一段时间研究热点的有：

(1) 生物医学检测诊断用材料：不可否认，现在纳米材料在生物检测诊断上已发生相当大的发展和应用，各种纳米材料已经在实践中的应用取得了良好的效果。但在各种医学检测中对各种各样的功能性纳米材料的要求还比较高。比如生物医学工程和医疗设备器材两者之间相辅相成，生物医学工程是基础，它的课题研究的深人会催生新的医疗设备器材出现，同时对临床医疗设备器材的需求信息会产生新的研究方向，纳米功能材料在这个方面将大有前途。又如分析与检测技术的进一步优化，势必要求具有更先进性能纳米材料的出现。

(2) 药物治疗上使用的材料：药物控释纳米材料将继续成为纳米医用材料研究发展的重点。纳米粒子不但具有能穿过组织间隙并被细胞吸收等特性，而且还具有靶向、缓释、高效、低毒且可实现口服、静脉注射及敷贴等多种给药途径等优点，因而在药物输送方面具有广阔的应用前景。

(3) 功能性生物材料：各种有着特定功能的材料将越来越多地应用到生物医学上去。未来几年生物材料中纳米陶瓷将在人造骨骼中发挥主导作用，有着各种特性的无机——有机复合纳米材料也必将在介入治疗、血液净化方面大展身手。

(4) 生物安全性纳米材料：目前在一些国家生物纳米材料的安全性研究已经被提上日程，但很多研究还不深入，取得效果也不明显。在全球瞩目安全问题的同时，纳米材料安全性研究必将成为下一热点。生物降解绿色材料将是未来药物的首选。关于生物技术的风险，目前确实还有很多问题没有搞清楚，有待于继续研究。

纳米技术与生物医学的结合，为医学界提供了全新的思路，纳米材料在医学领域的应用取得了显著效果。但纳米材料应用还很有限，尤其是在生物医学上面，目前大多数研究还处于动物实验阶段，还需大量临床试验予以证实，纳米材料应用的生物安全性有待进一步提高。这就要求生物医学研究者与纳米材料的研究人员合作需进一步加强，制造出更先进的生物医用纳米材料。我们有理由相信，随着纳米材料在生物医学领域更广泛的应用，临床医疗将变得节奏更快、效率更高，诊断、检查更准确，治疗更有效，人们的生命安全将得到更大的保障。

传统的光解水制氢体系因依赖于气相色谱检测，实验必须于真空条件下进行，导致整个装置体系繁琐，玻璃仪器要求度高且易破碎，实验装置挪动不便，而且不能同时进行平行实验，极大地降低了实验的效率及进度。基于此，简化实验条件、多样化实验方式成为了研究者研究的重点。

生物炭新闻报道

据《每日科学》网报道，一直以来人们都在寻求固定二氧化碳从而减少其排放的办法。科学家表示，几百年前，亚马逊印第安人用来提高土壤肥力的生物炭(biochar)，在现代世界可以帮助减缓全球气候变化，大规模生产生物炭可吸收大量温室气体。相关研究报告发表在《环境科学与技术》周刊上。

进行此项研究的凯莉·罗伯茨和同事指出，生物炭不是一般的木炭，是一种碳含量极其丰富的木炭。它是在低氧环境下，通过高温裂解将木材、草、玉米秆或其它农作物废物碳化。早在几百年前，亚马逊印第安人就会将生物炭和有机质掺入土中，创造出肥沃的黑土，今天这种木炭被称为生物炭（biochar），用植物废料，而非森林里的树木制成。

生物炭成果作用

这项研究涉及生物炭的“生命周期分析”，它的形成过程对减缓全球变暖所起的作用，以及使用它可能产生的影响。研究结果表明，制造生物炭是一种固定二氧化碳的经济可行的方式，不仅固化了树木和作物内已吸收的二氧化碳，其产物“生物碳”保存在土壤中，几千年都不会发生变化，生产可再生能源的同时，还提高了土壤肥力，提高农作物产量。生物炭可以被埋入废弃煤矿，或耕种时埋入土壤中。生物炭填埋还有利于改善土壤排水系统，并将80%左右的诸如一氧化氮和甲烷等温室气体封存在土壤中，阻止其排放到大气中。

生物炭现代方法

制作生物炭的现代方法是在低氧环境下用高温加热植物垃圾，使其分解。日前，气候专家找到了更清洁环保的方式，进行工业规模二氧化碳固定，利用巨型微波熔炉将二氧化碳封存在“生物炭”中，然后进行掩埋。这种特制“微波炉”将成为战胜全球变暖的最新利器。因此，该技术每年可以减少向空气中排放几十亿吨二氧化碳。日前不少人将生物炭技术视为目前为止解决气候变暖问题的“尚方宝剑”，一种“气候变化减缓”战略和恢复退化土地的方式。有些专家甚至声称，生物炭可吸收如此多的二氧化碳，以至地球能恢复到工业化之前的二氧化碳水平。