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发布时间： 2014-08-20 15:38:25  |  来源： 中国发展门户网  |  作者： 辛闻  |  责任编辑： 王虔

关键词： 太阳能 中科院 水制氢气 能源 清洁能源

户外太阳光下实现水分解制氢

大连化物所李灿院士团队提出了复合人工光合体系的理念，试图杂化集成自然和人工光合体系的优势，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，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。

最近的研究进展结合光合酶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）的自组装成杂化光合体系，以无机离子[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]对由自然酶PSII向人工Ru/SrTiO3:Rh催化剂传递电子，在可见光照射下实现了以化学计量比分解水生产氢气和氧气（即：2H2OO2+ 2H2）。而且将装有催化剂的烧瓶置于户外阳光下，就可以分解水放出氢气。研究还发现PSII的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。