我科研人员实现对光合作用结构和功能的系统模拟 

2019-05-07 17:10:25 来源: 中国科技网 作者: 史俊斌 刘昱含

中国科技网·科技日报西安5月7日电(记者 史俊斌 通讯员 通讯员刘昱含)记者7日从西安交通大学获悉,该校材料学院的张明明教授课题组提出了一种基于铂分子笼为供体的高效光捕获体系,利用其输出能量来催化析氢偶联反应,实现了对光合作用结构和功能的系统模拟,为人工光合作用研究提供了一种思路。

光合作用是地球上能量的主要来源。大部分植物和细菌通过这一过程完成对太阳能的吸收、捕获、转移和储存。在这个过程中,光能被密集的叶绿素分子阵列捕获并汇集到反应中心,然后转化为化学能。为了开发清洁和可持续的能源,目前越来越多的科研团队致力于模拟荧光共振能量转移(FRET)这一过程来构建人工光捕获体系,然而利用所捕获的光能进行光催化反应的研究鲜有报道。

西交大张明明教授课题组针对这一问题,以金属铂分子笼为供体,以曙红Y为受体,通过两种荧光分子的自组装制备了一种基于FRET的高效光捕获系统,并进一步在太阳光照射下催化析氢交叉偶联反应。由于铂分子笼在紫外区域的强烈吸收,该光捕获系统不仅可以利用可见光,还可以通过FRET过程,利用铂分子笼作为天线传递紫外光来激发曙红Y产生可以催化反应的自由基,使其表现出比单独的曙红Y更好的光催化活性。近日,该研究成果以《基于铂分子笼的水相光捕获系统用于光催化析氢偶联反应》为题发表在国际化学领域权威期刊《德国应用化学》(影响因子12.102)上。

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