我实现太阳光分解水制氢气和氧气
- 发布时间：2014-08-23 01:30:50 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
■最新发现与创新
科技日报讯 （记者李大庆）记者从中科院大连化学物理研究所获悉，该所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室的李灿院士、陈钧研究员等人在人工光合研究项目上取得重要进展，实现了利用太阳光分解水制氢气和氧气的反应。相关研究成果发表在最新一期的《自然·通讯》上。
在科学家的眼中，树叶能完成光合作用，是利用太阳能的“高手”，人类所需的氧气、食物和能源都来自于自然界的光合作用。绿色植物都可以通过绿叶的光合作用酶吸收太阳光，将水和二氧化碳转化为碳水化合物，同时放出氧气。然而，任何一片绿叶都能做的这种最简单最普通的“工作”，对于科学家而言却是最具挑战的课题。科学家们一直希望构建一个利用太阳能直接全分解水并放出氧气和氢气的人工光合作用系统，让高能量的氢气燃烧后生成水，让人类能够使用清洁能源。
李灿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，团队先后构建了杂化体系，实现了高效产氢、氢转移及二氧化碳加氢等还原反应，为发展全分解水体系奠定了基础。
团队利用光合酶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的自组装成杂化光合体系，在可见光照射下实现了分解水生产氢气和氧气。他们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。
有关专家认为，这项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思路。
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