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中国科学院大连化学物理研究所发现微藻表面组装金属有机框架材料可提高光合作用固碳效率（图）
金属 有机框架材料 固碳效率
2023/10/29
2023年9月8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（DNL16）李灿院士、王旺银副研究员等在提高微藻光合作用固碳方面取得新进展，发现利用金属有机框架材料（MOFs）直接空气捕集二氧化碳（CO2）与生物碳浓缩耦合机制，强化了环境到细胞的CO2传质，微藻光合作用固碳效率由5.1%提高至9.8%。
华中农业大学在人工光合作用二氧化碳还原研究方面取得系列新进展（图）
光合作用 二氧化碳 绿色催化
2023/6/14
202年5月4日，华中农业大学理学院陈浩教授带领的先进材料与绿色催化科研团队在Nature Communications发表题为“Designing reliable and accurate isotope tracer experiments for CO2 photoreduction”的研究论文，该研究针对目前人工光合作用CO2还原反应同位素溯源标准方法缺失，提出了CO2还原反应中同位素示...
在中学的化学课本上，我们都学到过，氮气和氢气的混合气体在高温高压以及催化剂的作用下可以生成氨气，那么多少压强、多少温度，以及用什么催化剂可以达到最好效果呢？
西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心王涛实验室在合成氨催化机理研究方面取得了最新进展，近日，该成果发表在《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.?2022,?144, 23089）并入选supplementary cover文章...
生物杂化体介导的半人工光合作用:机理、进展及展望
半人工光合作用 电子传递 光敏剂 生物催化剂
2022/3/30
半人工光合系统通过利用人工光合系统与自然光合系统关键功能组分的协同效应以实现太阳能-化学能的转化。生物杂化体介导的半人工光合系统(biohybridmediatedsemi-artificialphotosyntheticsystem,BMSAPS)创新性地耦合了光敏剂优异的光捕获特性及生物催化剂高效的催化能力,从而利用太阳能高效驱动特定的化学转化过程。强化光敏剂与生物催化剂微界面间电子的产生、传...
张纯喜团队人工光合作用水裂解催化剂研究取得重要进展（图）
人工光合作用 仿生水裂解催化剂 清洁能源
2022/3/9
利用太阳能将水裂解获得电子和质子产生氢能，被认为是解决人类社会面临的能源危机、环境污染、温室效应问题的理想途径。光合作用水裂解催化中心（又称放氧中心，简称OEC）是自然界唯一能够利用太阳能高效、安全将水裂解，获得电子和质子，并释放出氧气的生物催化剂。该催化中心是一个不对称Mn4CaO5-簇合物（Y.Umena，etal.Nature2011，473：55-60）。借鉴该催化中心的结构和原理，研制仿...
近日，华中农业大学理学院陈浩教授领衔的“先进材料与绿色催化”课题组青年教师汪圣尧副教授与日本国立材料研究所叶金花教授合作，在人工光合作用二氧化碳资源化利用方面取得新进展，该成果以“Facile Top-Down Strategy for Direct Metal Atomization and Coordination Achieving a High Turnover Number in CO2...
以色列理工学院和德国波鸿大学的两个研究小组表示，他们正在研究将光合聚光复合物的光吸收能力与光系统Ⅱ的电化学能力相结合，以此获取可再生清洁能源，即利用光合作用为未来开发可再生清洁能源。
近日，我校化科院兰亚乾教授课题组在人工光合作用催化剂研究方面取得重要进展。该研究成果以Stable Heterometallic Cluster‐Based Organic Frameworks Catalysts for Artificial Photosynthesis为题发表于Angew. Chem. Int. Ed.（http://doi.org/10.1002/anie.20191328...
近日，中国科学院大连化学物理研究所分子模拟与设计研究组（1106组）李国辉研究员与北京大学高宁教授、赵进东教授合作，通过分子动力学模拟的手段，揭示了脂类在光合作用系统I四聚体组装过程中的重要作用。光合作用是自然界中将太阳能转化为化学能的主要途径。绿色植物和藻类的类囊体膜上存在两种大型蛋白复合物（光合作用系统I（PSI）和光合作用系统II（PSII））以实现光诱导电子传递、ATP生物合成等光合作用步...
西安交通大学材料学院的张明明教授课题组以金属铂分子笼为供体，以曙红Y为受体，通过两种荧光分子的自组装制备了一种基于FRET的高效光捕获系统，并进一步在太阳光照射下催化析氢交叉偶联反应。由于铂分子笼在紫外区域的强烈吸收，该光捕获系统不仅可以利用可见光，还可以通过FRET过程，利用铂分子笼作为天线传递紫外光来激发曙红Y产生可以催化反应的自由基，使其表现出比单独的曙红Y更好的光催化活性。本研究不仅提供了...
生物OEC的结构最近已经被揭示，其核心由四个锰离子和一个钙离子通过多个氧离子组成一个不对称的Mn4Ca-簇合物，如何精确模拟生物OEC是对化学家的一个巨大挑战。中国科学院化学研究所光化学重点实验室研究员张纯喜2015年首次成功合成出结构和性能均与生物OEC类似的仿生Mn4Ca-簇合物（Science 2015，348: 690-693）。最近，又成功制备出能够在极性溶剂中稳定存在的新型仿生Mn4C...
生物OEC的结构最近已经被揭示，其核心由四个锰离子和一个钙离子通过多个氧离子组成一个不对称的Mn4Ca-簇合物，如何精确模拟生物OEC是对化学家的一个巨大挑战。化学所光化学院重点实验室研究人员2015年首次成功合成出结构和性能均与生物OEC类似的仿生Mn4Ca-簇合物（Science 2015，348: 690-693）。最近，科研人员又成功制备出能够在极性溶剂中稳定存在的新型仿生Mn4CaO4-...
光合作用水裂解催化中心（简称OEC）是自然界唯一能高效、安全将水裂解，获得电子、质子，并释放出氧气的生物催化剂。人工合成OEC，实现光驱动催化水裂解，是重要的科学前沿方向（National Science Review 2018, 5:444-445）。
模拟光合作用，浙江大学首次研制出转化率达10%的敏化太阳能电池（图）
能源 染料敏化太阳电池 光伏技术
2021/9/2
随着能源矛盾的日益显现，寻找清洁、可持续的能源成为世界性课题。中国作为全球最大的太阳能电池生产国和需求国，正在发挥越来越重要的作用。染料敏化太阳电池属于下一代光伏技术，作为色彩绚丽的透明电板在产业化方面已崭露头角。去除电解质中的挥发性组分并保证高效率和耐久性是获得户外器件长期应用的先决条件。
近日，我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部李灿院士指导的博士生叶盛等人在模拟自然光合作用构建高效的人工光合体系的研究中取得新进展。科研人员基于仿生的概念，将部分氧化的石墨烯和空穴储存层相结合，大幅度提高了光生电荷分离效率，从而实现了高效的光电催化分解水制氢，相关研究结果以全文的形式发表在《美国化学会志》上（J. Am. Chem. Soc., 2018, DOI: 10.1021/jacs.7...