Chemall首页 | 新闻中心 | 信息中心 | 化工品市场 | 化工设备市场 | 技术市场 | 化工招聘 | 进出口数据
资讯: | 综合要讯 国际要讯 | 财经导读 | 创新科技 | 安全环保 | 政府动态 | 无机 | 有机 | 精细 | 塑料 | 橡胶 | 农化 | 油气 |
网站首页 >>资讯中心

大连化物所构建自然和人工光合杂化体系实现太阳能全分解水制氢取得新进展

来源:-     发布时间:2014-8-22 14:18:57
 
  近日,我所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室李灿院士和中科院“百人计划”学者陈钧研究员负责的人工光合研究项目取得新进展:将自然光合作用酶PSII和人工半导体纳米光催化剂自组装构建了太阳能光催化全分解水杂化体系,实现了太阳光下的全分解水反应(即:2H2O?O2+2H2),相关研究结果发表在近期的《自然-通讯》期刊上(Wangyin Wang, Jun Chen, Can Li, Wenming Tian, Nature Communications, 2014, 5:4647 doi: 10.1038/ncomms5647)。这是国际上第一例在“自然和人工光合杂化体系上实现太阳能全分解水制氢”的研究报道。 
  太阳能光催化分解水制氢是科学界最具挑战的课题之一,受到世界各国科学家越来越广泛的重视。实现水分解反应的关键是构建高效的光催化体系。大部分人工光催化剂体系的催化剂活性比自然光合体系的催化活性低,尤其水氧化助催化剂的活性更低(一般比自然光合体系PSII中CaMn4O5簇的活性低3-4个数量级),而自然光合体系的捕光范围和稳定性不如基于无机半导体的人工光合体系优越,因此李灿团队提出了复合人工光合体系的理念,试图杂化集成两种体系的优势,建立自然光合和人工光合的复合杂化体系,以期实现太阳能到化学能的高效转化,并揭示自然光合体系的奥秘。围绕这一理念已先后构建了杂化体系实现了高效产氢、氢转移及CO2加氢等还原反应,受邀在Accounts of Chemical Research上发表综述文章 (Acc. Chem. Res., 2013, 46, 2355) ,阐述了复合人工光合作用体系的科学意义和构建策略,为发展全分解水体系奠定了基础。 
  在自然光合作用中,PSII酶利用太阳能高效催化水氧化反应,放出氧气并产生当量质子和电子,为了实现太阳能光催化全分解水,基于复合人工光合作用体系的思路,在本工作中结合光合酶PSII和人工光催化剂的优势,构建了植物PSII酶和半导体光催化剂(例如,Ru/SrTiO3:Rh)的自组装杂化光合体系,以无机离子对[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]由自然酶PSII向人工Ru/SrTiO3:Rh催化剂传递电子,在可见光照射下实现了化学计量比全分解水。分解水产氢活性达到了2489 mol H2 (mol PSII)-1 h-1,而且在户外阳光下也实现了分解水反应。研究还发现PSII膜片段可以通过自组装的方式结合在无机催化剂表面,PSII氧化水产生的电子通过界面处传递离子对将电子转移到半导体催化剂表面参与质子还原产氢反应。该研究为进一步构建和发展“自然-人工”杂化的太阳能高效光合体系提供了原初的思路。 
  该研究工作得到了国家自然科学基金项目和科技部973项目的资助。
 

分享到:

郑重声明:本文仅代表作者个人观点,与中国化工报社中国石油和化工网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

相关链接
大连化物所构建自然和人工光合杂化体系实现太阳能全分解水制氢取得新进展 
中美航空生物燃料项目获突破 2014-8-22 14:10:19
PE双环管工艺首用国产催化剂 2014-8-22 14:09:50
阳煤化工上半年巨亏4.78亿元 因化肥价格大降 2014-8-22 14:08:46
全球最大钾肥商酝酿对华出口碳酸钾提价10% 2014-8-22 14:05:43
藤县上半年钛白产量6.7万吨 2014-8-22 14:04:34
亚洲天然胶增产 巴西天然胶产业前景仍黯淡 2014-8-22 14:01:10
重庆石油天然气销量突破1亿方 2014-8-22 13:58:08
中石油伊拉克一项目二期提前两年投产 2014-8-22 13:56:29
海关总署:中国7月进口原油2376万吨 同比降9% 2014-8-22 13:22:36
 
 
 
期货、电子盘行情趋势
甲苯 苯乙烯 乙二醇 甲醇 二甘醇 PTA 液碱
PVC  聚氯乙烯  天然橡胶  LLDPE  聚酯切片  聚丙烯
二铵 钙镁磷 氯化钾 碳酸氢铵 尿素
热点新闻
今日起对印度的特丁基对苯二酚征收反
焦化业“新常态”下谋破局
氮肥协会:“最低离岸价”子虚乌有
上半年化学原料和化学制品制造业增加
煤化工高投入无收益成无底洞
大型项目获环保批复煤化工行业重燃热
预计2014年下半年我国石化行业总
国内煤制烯烃产能将迎集中释放期 后
前5月化工行业增加值增长10.6%
“黄金产业”难捞金 中低端氟化工产
 
中国石油和化工网简介服务项目联系方式汇款方式客户反馈招聘信息友情链接法律声明
 
版权所有:北京朗津网络信息技术有限公司@ 2000-2004  朗津艺术工作室创作
Tel:(010)82032248/49 传真:(010)82032259 客服:service@chemall.com

京ICP证061057号

广告经营许可证:京海工商广字第0394号