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更新(月/日/年):2001 年 12 月 6 日

世界首创的人工光合作用系统能够利用可见光分解水

-利用太阳能和类似于植物光合作用的机制将水分解成氧气和氢气-

亮点

  • 研究人员长期以来梦想开发一种人工光合作用反应,可以利用太阳能从水和二氧化碳气体合成氧气和有机化合物,或者可以将水分解为氢气和氧气。然而,事实证明这项技术的开发极其困难,迄今为止,使用可见光还无法实现该反应。
  • AIST 研究使用人工光合作用系统来模拟植物的光合作用机制,并首次利用可见光将水完全分解为氢气和氧气。

摘要

米乐m6官方网站 (AIST) 光反应控制研究中心使用了模拟植物光合作用机制的人工光合作用系统,首次利用可见光将水完全分解为氢和氧。该系统非常简单,使用两种对可见光有反应的氧化物半导体粉末,这些粉末悬浮在含有碘的水溶液中。只需用可见光照射,光能就会被转换,并从水中产生氢气。该系统预计将应用于低成本太阳能转换技术或使用可再生能源的制氢技术。研究成果发表在最新(11月)版英国皇家化学学会快刊《Chemical Communications》上。

  • 迄今为止,开发对可见光敏感、通过类似于光合作用的机制分解水的光催化系统已被证明是困难的。
    利用可见光分解水的植物光合作用过程是一种能量储存反应。人们已经做了很多工作来模拟这种机制作为利用太阳能的一种方式,但这项研究迄今为止尚未成功。
     
  • AIST 在开发响应可见光的光催化过程中采取了多种方法。
    光反应控制研究中心对自然光合作用系统PSI和PSII之间的关系进行了研究。随后专门研究的重点是两步光催化过程来分解水。
     
  • 这项研究使用了人工光合作用系统,该系统有史以来第一次利用可见光完全分解水。
    这是首次使用碘氧化还原反应来连接掺铬、载铂的钛酸锶 (SrTiO3)(PSII 系统)与铂载氧化钨 (WO3)(PSI 系统)。
    研究人员计划在未来提高反应活性。






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