摘取“化学的圣杯”:人工光合成制氢研究获进展

超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。 利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠团队在摘取这隻圣杯的道路上,迈出了关键性的一步。 “我们超分子光化学研究团队利用量子点这一新兴‘人工原子’设计合成了人工光合成催化剂,建立了通过量子点和廉价催化剂制备人工光合成催化剂的方法。”吴骊珠在接受《中国科学报》记者採访时说。 借此方法,超分子光化学研究团队获得了高效、稳定、廉价的人工光合成催化剂,在利用太阳能实现可见光催化制氢的研究上取得了突破性进展。 “化学的圣杯” 在能源短缺和环境污染的双重倒逼下,氢能早已被纳入各国科学界的重点突破领域。许多科学家甚至认为,如果能实现太阳能光催化分解水大规模制取氢气,人类将有可能从根本上消除环境污染,缓和能源紧张形势......阅读全文

月球带回的“土特产”,南京大学有了新发现……

  嫦娥五号探测器带回来的“无价之宝”,落户南京大学的1克月球土壤有了研究新发现!  有望借助月壤生产氧气和燃料  南京大学邹志刚院士、姚颖方教授团队与中国空间技术研究院、香港中文大学(深圳)、中国科学技术大学合作,发现嫦娥五号带回的月壤样本中,一些成分可作为催化剂,在太阳光作用下,将水和二氧化碳转

仿生叶“吃”二氧化碳“吐”生物燃料

  美国哈佛大学的研究小组开发出一种人工仿生叶,据称该装置能“吃”进二氧化碳产出生物乙醇,效率比自然光合作用高出10倍。如果得以推广,将能在一定程度上缓解全球变暖和能源短缺问题。  无论是一片树叶、一棵小草,还是单个藻类细胞,都能够通过光合作用,在阳光下把水和二氧化碳转化为有机物并释放出氧气。如今,

美华裔科学家杨培东主导研发人工光合作用

加州大学伯克利分校教授杨培东,将主持发展人工光合作用技术原型的研究中心。  据美国《世界日报》报道,美国加州大学伯克利分校和加州理工学院将在未来五年获得联邦能源部拨款1亿2200万元,合作发展“人工光合作用”(artificial photosynthesis)的环保能源科技。将主导

德借助人工光合作用高效固碳

  应对气候变化措施中,减少空气中温室气体含量是重要一项。德国研究人员日前报告说,他们在实验室中研究出一种人工光合作用方法,可以更快地固定空气中的二氧化碳。   植物光合作用中的卡尔文循环是一种重要的生物固碳形式,大气中的二氧化碳进入卡尔文循环转化成糖,这是减少大气中二氧化碳含量最便宜且副作用最少的

中国科大在可编辑人工光合细胞领域取得进展

  与自然界的光合生物相比,可编辑的人工光合细胞能够通过理性设计,将CO2更高效地转化为可定制的高附加值燃料和化学品。此外,人工光合细胞是最终模拟天然光合生物组织形态和特征的关键,为构建实际应用的器件开辟了道路。然而,这一概念的实现关键在于对CO2还原酶催化具有关键作用的辅因子,但受多种辅因子再生能

中国科大在红外人工光合成领域取得进展

  通过人造材料,进行与自然界光合作用相似的化学反应,利用阳光、二氧化碳和水生成人类所需物质,是长期以来的梦想。然而,这种人工光合成体系进行应用尝试时,面临挑战,关键在于如何利用太阳光中低能量的光子。红外光是太阳光谱中典型的低能光子,在太阳光谱中占比达53%。通常的半导体光催化技术只能利用紫外区和可

复合人工光合作用研究解决能源环境问题

  近年来,中科院大连化学物理研究所李灿院士领导的催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室太阳能研究部团队在“复合人工光合作用体系”方面的系列研究工作受到了国际同行的关注,近日,受邀在Accounts of Chemical Research上发表述评文章——Hybrid Artificial

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

人工气候箱光源与光合作用的关系

人工气候箱的 光照对发芽的影响是随温度条件变化的。今后打算就兰光、远红光做为强光反应现象之一,对各种种子的发芽进行调查。基础研究又当另论,从林地的光照抑制各种 种子的发芽来说,就是从天然更新这方面来看也是重要的问题。这不单是林内幼苗的消失,而且还必须考虑到林地的种子发芽和林地的光量及光质的关系这样一

新型半人工光合涂层材料有望应用新能源领域

中新网深圳6月24日电 (记者 索有为)中国科学院深圳先进技术研究院(下称“深圳先进院”)24日发布消息称,深圳先进院合成生物学研究所研究员钟超团队与上海科技大学物质科学与技术学院研究员马贵军团队日前在Science Advances(《科学进展》)上联合发表最新研究成果,研究人员提出了一种新型的半

氧化还原分子结用于人工光合作用领域

华南师范大学化学学院兰亚乾教授和刘江教授在晶态材料用于人工光合作用领域取得了重要研究进展。相关研究发表于美国《国家科学院院刊》。华南师范大学化学学院青年英才博士后张雷为该论文第一作者,青年英才博士后李润寒和李晓鑫为共同第一作者,兰亚乾教授和刘江教授为通讯作者。 在自然界中,绿色植物可以通过光合作

复合人工光合作用体系研究取得新进展

最近,在中科院院士李灿率领下,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室503组、洁净能源国家实验室太阳能研究部团队在“复合人工光合作用体系”方面的系列研究取得新进展并受到国际同行的关注,受邀在《化学研究述评》(Accounts of Chemical Research)上发表专题文章

人工光合研究项目取得新进展:太阳光下全分解水

   8月20日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室李灿院士和中科院“百人计划”学者陈钧研究员负责的人工光合研究项目取得新进展:将自然光合作用酶PSII和人工半导体纳米光催化剂自组装构建了太阳能光催化全分解水杂化体系,实现了太阳光下的全分解水反应(即:2H2O®O2+2H2)

《科学》:MIT成功模拟光合作用

产生新能源可代替石油 据国外媒体报道,美国麻省理工大学(MIT)的科学家日前在实验室内再现了光合作用的过程,在整个过程中光合作用将水分解成氢和氧,并产生了可供燃烧的氢气和氧气。该实验的意义在于光合作用产生的能量能够被人类利用,这种技术将引发一场太阳能使用革命,并补偿煤炭,石油等不可再生资源的损耗。

“复合人工光合作用体系”研究受到国际同行关注

  近年来,李灿院士领导的催化基础国家重点实验室503组及洁净能源国家实验室太阳能研究部团队在“复合人工光合作用体系”方面的系列研究工作受到了国际同行的关注,近日,受邀在Accounts of Chemical Research上发表Accounts Article “Hybrid Artifi

新型催化剂实现高效光合成过氧化氢

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498131.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员刘健团队与复旦大学/内蒙古大学教授武利民团队合作,在环境条件下开发了一种苯并噁嗪基酚醛树脂光催化剂(APFac)。该催化剂在可见光照射及不添加牺

日本开发出废纸制氢技术

  据《日本经济新闻》2015年5月18日报道,大阪市立大学和富士化工联合开发出利用废纸屑等垃圾,通过光合作用制造氢气技术。   目前,氢气制备来源主要是天然气等一次能源,制造过程排出CO2,采取电解水方法制造氢气又需要电力。研究小组利用太阳光合作用原理,在废纸屑分解出的糖分中加入植物叶绿素,并混入

大连化物所-单核锰催化剂水氧化活性媲美自然光合作用

近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部中科院院士李灿和博士管景奇等人发现由氮化石墨烯做基体稳定的单核锰活性中心化学水氧化活性转化频率高达200s-1以上,可与自然光合作用体系PSII多核锰(CaMn4O5)反应中心的水氧化活性相媲美,并提出单核锰反应中心上水氧化反应机

我国空间站成功开展“人工”光合作用试验

  近日,在中国空间站梦天实验舱航天基础试验机柜其中一个“太空抽屉”里,开展了地外人工光合作用技术试验,成功实现了高效二氧化碳转换和氧气再生新技术的国际首次在轨验证,有望为我国未来载人深空探测重大任务奠定技术基础。  什么是地外人工光合作用?  科学家发现半导体催化剂在光照射下可实现水的分解和二氧化

Nat.-Chem.|人工光合成研究取得新进展

中国科学技术大学江海龙教授团队联合罗毅教授和江俊教授团队在人工光合成研究中取得新进展。研究成果以“Dynamic structural twist in metal–organic frameworks enhances solar overall water splitting”为题,于8月12日

人工树叶:光合作用分解水获得安全燃料

  据国外媒体报道,受到树叶里发生的一个化学变化的启发,加州理工学院的科学家们开发出一种新的导电薄膜。有了这张膜,利用阳光将水分解成氢燃料中出现的问题将迎刃而解。  诸如硅这类的半导体在导电的过程中很容易氧化生锈,加入氧化镍薄膜能够防止生锈,同时能促进阳光的分解作用,获得更多的像

研究发现新型共催化剂氧化铂团簇可控制氢气反应

  华东理工大学材料学院教授杨化桂和化学学院副教授王海丰在一项最新研究中,首次提出以一种新型共催化剂材料—— 一氧化铂团簇来控制氢气反应方向,这一发现将对太阳能光解水制氢领域及相关清洁能源领域产生积极的影响。近日,相关成果在线发表于《自然—通讯》。   在太阳能光解水制氢领域中,金属铂一直被视

中国科大提出级联半人工光合作用新策略

中国科学技术大学苏州高等研究院研究员苏育德团队,创新性地构建了一种基于非二氧化碳同化微生物的级联生物杂合体系统,实现了光驱动下从二氧化碳到乙烯的高效、稳定转化,为半人工光合作用技术的发展提供了全新路径。1月1日,研究成果发表于《美国化学会志》。半人工光合体系融合了半导体材料的高光能利用效率与微生物催

“人工光合成太阳能燃料基础”年度总结会召开

   12月11日,国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“人工光合成太阳能燃料基础”2016年度总结会在我所举行。项目跟踪专家孙彦平教授,项目专家组成员佟振合院士、李灿院士、王绪绪教授、孙立成教授、许宜铭教授、姚强教授以及各课题负责人、项目骨干和我所相关人员参加了会议。项目首席科学家李灿主持了

人工光合作用的里程碑:人造“叶绿体”的实现

  研究背景  绿色植物的叶绿体是发生光反应和暗反应的重要场所。光反应将光能转化为化学能,产生了两种重要的能量载体,即三磷酸腺苷和还原态磷酸二核苷酸烟酰胺(NADPH)。而暗反应则利用这两种高能分子驱动CO2分子的捕获,进而合成生物质分子。  总之,叶绿体既是光能转化为化学能的场所,又是CO2固定及

拥有“人造树叶”不愁缺能源-细菌将太阳能转化为液体燃料

  采集阳光是植物十亿多年前掌握的本领,利用太阳能,通过周围的空气和水进行光合作用养活自身。科学家还想出了如何利用太阳能发电,从光伏电池到后来用的燃料电池产生氢。但氢却一直没有被作为一种在世界范围内实用的汽车燃料,或用于液体燃料发电。  据物理学家组织网近日报道,美国哈佛大学艺术与科学学院、哈佛医学

吴骊珠院士:获得杰青资助,是我职业生涯关键一步

广袤大地上,不再有冒着浓烟的工业设施聚集,随处可见高效进行光化学反应的玻璃建筑,人类不但掌握了神秘的植物光化学过程,并且知道如何比自然更加高效地获取所需产品,即使将来煤炭石油资源完全枯竭,人类文明也不会因此而受到影响……这些对于未来的憧憬,是中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)

吴骊珠院士:杰青项目助我“追光”

  广袤大地上,不再有冒着浓烟的工业设施聚集,随处可见高效进行光化学反应的玻璃建筑,人类不但掌握了神秘的植物光化学过程,并且知道如何比自然更加高效地获取所需产品,即使将来煤炭石油资源完全枯竭,人类文明也不会因此而受到影响……这些对于未来的憧憬,是中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所(以下简称理化

吴骊珠院士:杰青项目助我“追光”

广袤大地上,不再有冒着浓烟的工业设施聚集,随处可见高效进行光化学反应的玻璃建筑,人类不但掌握了神秘的植物光化学过程,并且知道如何比自然更加高效地获取所需产品,即使将来煤炭石油资源完全枯竭,人类文明也不会因此而受到影响……这些对于未来的憧憬,是中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)

光动力催化剂问世:模拟光合作用,可提高药物反应产量

  美国麻省理工学院研究人员通过模拟光合作用,即植物用来生产糖分的光驱动过程,设计了一种可以吸收光并用光来驱动各种化学反应的新型光催化剂。该研究成果15日发表在《化学》杂志上。  这种新型催化剂被称为生物混合光催化剂,其含有一种采光蛋白,可吸收光并将能量转移到含金属的催化剂上。然后,这种催化剂利用能