这个受植物启发的分子可能是人工光合作用的关键

瑞士的研究人员设计了一种受植物风格的分子,该分子模仿光合作用,并在暴露于光线时可以容纳四个电荷。这种存储多种电荷的能力可能是产生太阳能燃料,例如氢,甲醇或合成汽油的关键 - 燃料将是碳中性的,因为它们仅释放出与[...]

来源:SciTech日报
与自然光合作用一样,新分子暂时存储两个正电荷和两个负电荷。图片来源:Deyanira Geisnæs Schaad

瑞士研究人员设计了一种受植物启发的分子,它可以模仿光合作用,并且在暴露在光线下时可以容纳四个电荷。

光合作用

这种存储多种电荷的能力可能是制造氢、甲醇或合成汽油等太阳能燃料的关键,这些燃料将是碳中性的,因为它们释放的二氧化碳量与生产它们所用的二氧化碳量相同。

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利用植物启发的太阳能

植物捕获阳光并利用它将二氧化碳转化为储存能量的糖。这个过程被称为光合作用,是地球上几乎所有生命的基础。植物产生的糖作为动物和人类的燃料,动物和人类通过分解糖来释放储存的能量。这个过程将二氧化碳返回到大气中,完成自然循环。

科学家们希望利用同样的原理作为开发清洁燃料的指南。通过复制植物转换光的方式,研究人员的目标是直接从阳光中产生富含能量的化合物。这些太阳能燃料包括氢气、甲醇和合成汽油。当燃烧时,它们只会释放出与最初产生它们所需的相同量的二氧化碳。实际上,整个过程将是碳中和的。

存储四种电荷的分子

在《自然化学》中,Oliver Wenger 教授和博士生 Mathis Brändlin 描述了实现人工光合作用这一目标的重要进展。他们设计了一种特殊设计的分子,当暴露在光线下时,可以同时携带四个电荷——两个正电荷和两个负电荷。

自然化学

能够暂时存储多种电荷是将阳光转化为可用化学能的关键一步。然后,这些电荷可以用来触发反应,例如将水分解成氢气和氧气。

两次闪光,四次充电

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