來源:科技日報
原標題:新人工光合作用系統(tǒng)效率為目前的十倍
美國芝加哥大學化學家在最新一期《自然·催化》雜志上發(fā)表論文稱,他們研制出了一種新型人工光合作用系統(tǒng),效率是現(xiàn)有系統(tǒng)的10倍。盡管最新方法離高效生產(chǎn)出汽車燃料還有很長一段路要走,但它為科學家提供了一個新的探索方向,并有望在短期內(nèi)應用于制藥原料及尼龍等多種化學產(chǎn)品的開發(fā)。
與利用二氧化碳和水產(chǎn)生碳水化合物的常規(guī)光合作用不同,人工光合作用可以產(chǎn)生乙醇、甲烷或其他燃料。在自然界中,光合作用由幾個非常復雜的蛋白質(zhì)和色素聯(lián)合執(zhí)行,它們吸收水和二氧化碳,分解分子,重新排列原子,形成碳水化合物。為對這一系統(tǒng)進行改進,研究團隊在新人造光合作用系統(tǒng)中加入了氨基酸。
研究團隊將金屬有機框架(MOF)設計為單層,以便為化學反應提供最大的表面積,并將所有物質(zhì)浸入一種溶液內(nèi),溶液中含有一種鈷化合物,以傳遞電子。最后,他們在MOF中添加了氨基酸,并進行實驗以觀察哪種氨基酸效果最好。
研究表明,在分解水的過程,以及向二氧化碳中添加電子和質(zhì)子的過程中,氨基酸都有助于提高反應效率。盡管人工光合作用的性能有顯著的提高,但要想產(chǎn)生足夠的燃料供廣泛使用,還有很長的路要走。(記者劉霞)
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