研究实现人工光合作用高效稳定制氢
近日,中国科学技术大学教授孙海定、熊宇杰团队联合武汉大学刘胜院士团队,通过创新设计一种晶圆级可制造的新型硅基氮化镓纳米线光电极结构,实现了高达10.36%的半电池太阳能制氢效率,并在高电流密度下稳定产氢超过800小时,首次将光电极使用寿命从小于100小时的“小时级”推进至“月级”,成功突破传统光电制氢装置在效率和可靠性上的瓶颈,达到国际领先水平,为下一步规模化制氢应用打下基础。该成果日前发表于《自然-通讯》。光电化学水分解是一种通过阳光和水直接转化为绿色氢气的技术,因其环保且可持续的特点,已成为清洁能源领域的重要研究方向。在光电化学水分解中,光电极的催化活性和长期稳定性是实现高效、可靠氢气生产的关键。然而,许多传统光电极材料如硅、金属氧化物等易发生光腐蚀与化学腐蚀,并且催化剂与半导体界面结合弱,导致助催化剂脱落与催化活性衰减,从而限制了光电极的长期耐久性。针对这一挑战,团队设计并制备了一种可大规模生产的新型一维/三维异质异构的光......阅读全文
概述光合作用的反应过程
光合作用的过程是一个比较复杂的问题,从表面上看,光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程,但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。根据现代的资料,整个光合作用大致可分为下列3大步骤: ①原初反应,包括光能的吸收、传递和转换; ②电子传递和光合磷酸化,形成活跃化学能(ATP和NAD
光合作用的原初反应介绍
光合作用的第一幕是原初反应(primary reaction)。它是指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程,其中包含色素分子对光能的吸收、传递和转换的过程。两个光系统(PSⅠ和PSⅡ)均参加原初反应。 [6] 当波长范围为400 ~ 700 nm的可见光照射到绿色植物
光合作用的过程和产物
绿色植物利用太阳的光能,同化二氧化碳(CO2)和水(H2O)制造有机物质并释放氧气的过程,称为光合作用。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物,并释放出能量。
氧气浓度影响光合作用吗
有影响,光和作用需要二氧化碳,二氧化碳是光合作用的原料,因此增加二氧化碳浓度,会增强光合作用效率;增加氧气浓度,会使呼吸作用增强,消耗的有机物增多,会使产量降低
光合作用的反应阶段介绍
光反应阶段图3光合作用过程图解光反应阶段的特征是在光驱动下水分子氧化释放的电子通过类似于线粒体呼吸电子传递链那样的电子传递系统传递给NADP+,使它还原为NADPH。电子传递的另一结果是基质中质子被泵送到类囊体腔中,形成的跨膜质子梯度驱动ADP磷酸化生成ATP。反应式:暗反应阶段暗反应阶段是利用光反
关于叶绿素的光合作用介绍
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,把光能用二氧化碳和水转化成化学能,储存在有机物中,并且释放出氧的过程。光合作用的第一步是光能被叶绿素吸收并将叶绿素离子化。产生的化学能被暂时储存在三磷酸腺苷(ATP)中,并最终将二氧化碳和水转化为碳水化合物和氧气。 1864年,德国科学家萨克斯做了这样一个实验:
微藻生物的光合作用
目前估计的微藻理论最高产量大致为100-200g-1m-2day-1,但微藻的确切理论最大产量是多少却没有一致的看法,造成伪造理论产量估算结果差距较大的部分原因是由于微藻培养物的透光、反射和吸收等参数的影响;另一个问题是在计算光合反应器产率时,通常只考虑反应器本身,而不考虑反应器所处的地理位置。理论
光合作用的生物有哪些?
C3类植物通过C3途径固定CO2的植物称为C3植物,它们行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所。C3类植物属于高光呼吸植物类型,光合速率较低,其种类多,分布广,多生长于暖湿条件,如大多数树木、植物类粮食、烟草等。 C4类植物通过C4途径固定CO2的植物称为C4植物,它们主要
光合作用的研究与发展
最早的光合作用1990年,一种红藻化石在加拿大北极地区被发现,这种红藻是地球上已知的第一种有性繁殖物种,也被认为是已发现的现代动植物最古老祖先。对红藻化石的年龄此前没有形成统一看法,多数观点认为它们生活在距今约12亿年前。 为了确定这种红藻化石的年龄,研究人员专门到加拿大巴芬岛收集包含这种红藻化石的
光合作用中[H]的生成
光合作用中[H]的生成在光合作用的光反应阶段,水光解时产生的H+与NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)在相应酶的作用下发生以下反应:NADP+ + H+ → NADPH。反应所生成的NADPH即光合作用中的[H],二者是同种物质,只是基于学生在不同学习阶段认知能力的不同,给予的不同说法而已。
Nature:0.000000000001秒!“破译”光合作用!
光合作用也称光能合成(photosynthesis),是很多植物、藻类和蓝菌等生产者利用光能把水、二氧化碳或者硫化氢等无机物转变成可以储存化学能的有机物(比如碳水化合物)的生物过程。尽管它是地球上最著名和研究最透彻的过程之一,但科学家们发现光合作用仍然有很多秘密需要被揭开。剑桥大学化学系Jenny
提高光合作用效率的措施
提高光合作用效率的措施比较多,下面简介其中的一种:适当增加CO2的含量。我们知道,空气中CO2的含量一般是330mg/L,这与农作物进行光合作用时最适的CO2含量(1000mg/L)相差甚远,特别是在密植栽种、肥多水多的情况下,农作物需要的CO2就更多。显然,只靠空气中CO2的含量差所形成的扩散作用
光合作用的研究进展
17世纪以前,普遍认为植物生长所需的全部元素是从土壤中获得的。17世纪中叶,荷兰科学家Van Helmont进行了柳树盆栽实验。连续5年只浇水,柳树重量增加了75 kg,土壤质量只减少了60 g。因此,他错误地认为柳树生长所需的物质主要不是来自土壤,而是来自灌溉土壤的水。1771年,英国牧师、化学家
光合作用的反应过程介绍
光合作用的过程是一个比较复杂的问题,从表面上看,光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程,但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。根据现代的资料,整个光合作用大致可分为下列3大步骤:①原初反应,包括光能的吸收、传递和转换;②电子传递和光合磷酸化,形成活跃化学能(ATP和NADPH);③碳
光合作用的分为几个阶段?
光反应阶段光合作用过程图解光反应阶段的特征是在光驱动下水分子氧化释放的电子通过类似于线粒体呼吸电子传递链那样的电子传递系统传递给NADP+,使它还原为NADPH。电子传递的另一结果是基质中质子被泵送到类囊体腔中,形成的跨膜质子梯度驱动ADP磷酸化生成ATP。 反应式:暗反应阶段暗反应阶段是利用光反
碳四植物光合作用特点
在C4植物叶肉细胞的叶绿体中,在有关酶的催化作用下,一个CO2被一个叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(英文缩写符号是PEP)固定,形成一个C4。C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中,释放出一个CO2,并且形成一个含有三个碳原子的有机酸——丙酮。这种能够固定CO2的酶,叫做磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,简称PEP羧化酶
光合作用的定义和原理
光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素,在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的生化过程.植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量.通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量,效率为30%
制样机的分类
由于制样形状的不同一般有三种不同的设备: 1.哑铃形制样机适用于非金属拉伸试验中哑铃型试件的 制备,可制备各种尺寸的哑铃状试样。此机器制样效率高,所制出的试样尺寸准确,并配有切削碎屑吸收装置,有利于环境卫生。 2.万能制样机用于加工塑料、有机玻璃等非金属材料的冲击、拉伸、压缩及热性能等试验用
两线制变送器
两线制变送器: 两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线,这两根线既是电源线,又是信号线。 两线制与三线制(一根正电源线,两根信号线,其中一根共GND)和四线制(两根正负电源线,两根信号线,其中一根共GND)相比,测量精度较低。 热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需
制草乌的介绍
制草乌,中药名。为草乌的炮制加工品。主产山西、河北、内蒙古及东北。具有祛风除湿,温经止痛的作用。用于风寒湿痹,关节疼痛,心腹泠痛,寒疝止痛。
什么是制样机
制样机广泛应用于塑料、有机玻璃、玻璃钢、碳纤维等非金属材料的各种试验用标准样条的制备。工作过程中,使用者可以根据生产要求,通过对制样机机口进行调整,生产符合需求的制样产品。
制样品设备分类
由于制样形状的不同一般有三种不同的设备:1.哑铃形制样机适用于非金属拉伸试验中哑铃型试件的制备,可制备各种尺寸的哑铃状试样。此机器制样效率高,所制出的试样尺寸准确,并配有切削碎屑吸收装置,有利于环境卫生。2.万能制样机用于加工塑料、有机玻璃等非金属材料的冲击、拉伸、压缩及热性能等试验用的标准试样。本
怎样制纯水丸
纯水丸,顾名思义,就是无需添加任何粘合剂,只需加水,与中药粉末混合后通过制丸机制成的药丸。市面上常见的水丸几乎都是添加了粘合剂的,故称不上纯水丸。中药丸不像西药片剂,西药片剂是将有效成份提炼出来,而中药丸将原药直接经过粉碎后制成丸。对于患者来说,中药的服用量本来就很大,如果说再添加粘合剂,那将会大
微波制样概述
方法有效所必要的过程,最关键的部分归纳如下:1 )样品类型分类描述,例如地质的、冶金的等2) 感兴趣分析物3) 样品量〈范围)4) 每次溶解的样品数5) 容器类型6) 溶剂所需的溶剂量〈虬s等级或蒸馏等级等),溶剂空白所需溶剂量微波方法有效所必要的过程,最关键的部分简洁地归纳如下:7)
另辟“赛道”制乙醇
乙醇,俗称酒精,既是重要的基础化学品,也是世界公认的清洁燃料。全球66%的乙醇被添加到汽油中,用作燃料乙醇,大幅减少了污染物排放。 然而,我国使用乙醇汽油却相对较少。说起个中原因,中科院大连化物所所长刘中民院士告诉科技日报记者:“关键在于需求大,乙醇产量根本不够。” 过去,乙醇生产主要以粮食
金相制样技术
图1 手/自动切割机Discotom-6。 近年来,各种新型材料不断涌现,也推动了金相技术的飞速发展,本文介绍了固体材料材相研究和检测中的金相制样技术进展。 自上世纪初以来,随着科学技术和现代化建设的迅猛发展,金相技术获得前所未有的进展。各种新型材料不断涌现,光学显微镜的功能不断
羟基氢和氨基氢在核磁氢谱上一般会有信号吗
有信号 一般羟基的化学位移在4-5左右,酚羟基在9-10左右,烯醇的要大于12、13了氨基在4-5,亚氨基在8左右
植物所发表光系统II结构及光合作用水氧化机理研究综述
在地球上生命进化的一大突破是具有放氧光合作用生物的产生,它能利用太阳能裂解水,放出氧气,将太阳能转变为生物可利用的化学能。光驱动的水裂解反应是放氧光合生物利用太阳能进行光合作用链式反应的第一步,发生于高等植物、藻类和放氧蓝藻等光合生物类囊体膜上的光系统II中。迄今为止,自然界只有光系统II可以在
两线制电流变送器两线制的优点如何
两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线,这两根线既是电源线,又是信号线。 两线制与三线制 (一根正电源线,两根信号线,其中一根共GND) 和四线制(两根正负电源线,两根信号线,其中一根GND)相比; 两线制的优点是: 1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂
气体检测仪分线制和总线制优缺点
总线制又称RS485,分线制又称4-20mA型号。气体检测仪目前主要采用的是这两种接线方式,各自有其对应的报警主机。一般来说,绝大多数的总线制气体检测仪采用的4芯屏蔽线,2根电源线,2根信号线,传输距离比较长,大约1-2Km;分线制的气体检测仪采用的三芯线,2根电源线,1根信号线,电源负极和信号线公