前沿 化学

人工光合作用的突破

蘇蘇蘇蘇子 发表于  2012-04-22 21:50

来自瑞典皇家理工学院(KTH)化学系的研究人员已经成功的构建出了一种能使水快速氧化成氧气的分子催化剂。事实上这些来自KTH的科学家是首次使人工光合作用接近了自然光合作用的速率。这项研究结果将在未来对太阳能和其他可再生资源的利用中扮演关键的角色。

来自美国、日本、欧盟等的研究人员已经为改善人工光合作用付出了30多年的努力,得到的结果虽然不尽相同,却始终没有成功创造出一种太阳能驱动的、使让水能被充分高效氧化的催化剂。

KTH的有机化学教授孙立成说:“要创造出完美的人工光合作用,速度是需要克服的主要难题。” 但现在孙立成和他的同事一起,模仿自然的光合作用构建出了一种创纪录的高效分子催化剂,自然的光合作用的周转率在每秒100至400左右,而KTH的人工光合作用的周转率已经超过了每秒300。 研究 结果3月25日发布于《自然—化学》(Nature Chemistry)。

孙立成说:“这显然是一个新的世界纪录,同时也是关于人工光合作用的分子催化剂的突破性进展。”

KTH研究人员的成果正接近自然的光合作用速率的事实,也为其他可再生能源开辟了新的可能性。

“这个速率为在阳光充裕的撒哈拉地区大规模产氢设备的建造提供了可能,或者将研究结果和传统的太阳能电池相结合,以此提高将太阳能转换成电能的效率。”

目前汽油价格飞涨,研究者觉得这类分子催化剂可以为此类问题提供帮助,比如它们能借助太阳能使二氧化碳转换成如甲醇等多种燃料。新的技术也能使太阳能直接转换成氢能,孙立成补充说他和他的同事正在进行深入研究,努力使这项技术变得成本相对低廉。

本文编译自:ScienceDaily, Artificial Photosynthesis Breakthrough: Fast Molecular Catalyzer
图片:Nejron Photo / Fotolia

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