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人造树叶(德国版)  

2013-10-30 13:56:56|  分类: 每日科学新闻 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文来自“科学美国人”中文版《环球科学》http://www.huanqiukexue.com/html/newgjbbdt/2013/1030/23364.html

光合作用是绿色植物将来自太阳的能量转化为化学能的过程。水的光解,即水被夺走电子,分解成质子和氧气,是光合作用的第一步。

  

 
这个过程发生在光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ complex)里。光系统Ⅱ是植物的一种光合作用单位,它含有两个捕光复合物和一个光反应中心。最近,德国科学家利用核磁共振等技术,发现了这一过程中的新细节。他们详细了解了水进入Mn4CaO5这种立方体形的锰簇合物中,氢原子被逐步剥离,剩下的氧原子最终结合形成氧气这个过程。
 
除了对自然界的光合作用有了进一步了解,研究人员还试图人工模仿这个过程。此前,他们已经制造出了基于半导体的人造树叶,这种人造树叶比自然的树叶更高效。然而,基于半导体的人造树叶太昂贵,也不够稳定。目前,一种新的方法可能会解决这些问题。这种方法使用石墨相氮化碳(graphitic carbon nitride)作为光合作用的催化剂。这种物质类似于石墨烯,是高度稳定的,生产成本非常低,而目前研究人员面临的挑战是提高其光合效率。
 
 
本文来自“科学美国人”中文版《环球科学》2013年第10期(微信ID:huanqiukexue)。
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