太陽能分解水制氫氣和氧氣研發(fā)成功

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所發(fā)布消息稱，該所的人工光合研究項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了利用太陽光分解水制氫氣和氧氣的反應(yīng)，使“利用人工光合系統(tǒng)生產(chǎn)潔凈太陽能燃料”的構(gòu)想成為可能.中國科學(xué)院李燦院士說“建立自然光合和人工光合的復(fù)合體系，利用太陽能直接分解水放出氧氣和氫氣.其中高能量的氫氣燃燒后生成水，整個(gè)體系清潔可生”.葉綠體中類囊體膜上的光系統(tǒng)酶（PSI、PSII）是光合作用中吸收光能和光電轉(zhuǎn)換的重要機(jī)構(gòu).研發(fā)團(tuán)隊(duì)在最新研究中成功構(gòu)建了植物PSII和半導(dǎo)體光催化劑的自組裝光合體系，將裝有催化劑的燒瓶置于戶外陽光下，可以分解水釋放氫氣.

研究還發(fā)現(xiàn)，PSII膜片段可以通過自組裝方式結(jié)合在無機(jī)催化劑表面，PSII氧化水產(chǎn)生的電子通過界面?zhèn)鬟f離子對并將電子轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體催化劑表面參與質(zhì)子還原產(chǎn)氫反應(yīng).這一研究成果為進(jìn)一步發(fā)展自然-人工雜化的太陽能高效光合體系提供了思路.