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要闻：新人工光合作用系统效率为目前的十倍

科技日报   2022-11-15 05:22:31


(资料图片)

科技日报北京11月14日电 （记者刘霞）美国芝加哥大学化学家在最新一期《自然·催化》杂志上发表论文称，他们研制出了一种新型人工光合作用系统，效率是现有系统的10倍。尽管最新方法离高效生产出汽车燃料还有很长一段路要走，但它为科学家提供了一个新的探索方向，并有望在短期内应用于制药原料及尼龙等多种化学产品的开发。

与利用二氧化碳和水产生碳水化合物的常规光合作用不同，人工光合作用可以产生乙醇、甲烷或其他燃料。在自然界中，光合作用由几个非常复杂的蛋白质和色素联合执行，它们吸收水和二氧化碳，分解分子，重新排列原子，形成碳水化合物。为对这一系统进行改进，研究团队在新人造光合作用系统中加入了氨基酸。

研究团队将金属有机框架（MOF）设计为单层，以便为化学反应提供最大的表面积，并将所有物质浸入一种溶液内，溶液中含有一种钴化合物，以传递电子。最后，他们在MOF中添加了氨基酸，并进行实验以观察哪种氨基酸效果最好。

研究表明，在分解水的过程，以及向二氧化碳中添加电子和质子的过程中，氨基酸都有助于提高反应效率。尽管人工光合作用的性能有显著的提高，但要想产生足够的燃料供广泛使用，还有很长的路要走。

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