MG招财熊猫电子游戏:实现光生电荷高效分离和能量高效转移

中国科学院、中国科学院大华研究所李灿院士在光电催化分解水制氢方面取得了新进展。团队受到自然光合作用Z机理的启发，实现了高效的光电催化全分解水的过程，产氢效率为4.3%，是目前文献报道的最高效率。

该研究为合理设计和装配高效的人工光合作用系统提供了一种新的思路和有效的方法。在自然光合作用中有两个光学系统，即光学系统ⅱ和光学系统ⅰ。自然光系统ⅱ利用光能裂解水分子，释放电子和质子进行光合作用，而光系统ⅰ利用太阳能合成富含能量的物质进行光合暗反应。因为这两个系统在能量坐标中以Z的形式表示，所以称之为Z机制。自然光合作用Z机制是将光能转化为化学能的重要途径，可以实现光生电荷的高效分离和能量的高效传递。

此前，李灿团队通过模拟自然光系统ⅱ中关键组分的重要功能，构建了一种高效光电催化水氧化系统，发现部分氧化石墨烯可作为捕光材料与水氧化催化剂之间的电荷转移介质，在自然光系统ⅱ中，其作用与酪氨酸相似。

据报道，研究团队基于天然光合作用原理，采用多媒体调控策略，成功实现了天然光合作用Z机制启发的高效光电催化全分解水的过程。通过将无机氧化物基光电阴极、有机聚合物基光电阴极和多种电荷传输介质耦合在一起，该团队组装了一个高效无偏置、完全分解的水光电电化学电池。发现该体系中的有机聚合物具有离散的能级特性，使得有机光电阴极和无机光电阳极的光谱吸收具有较好的互补性，大大提高了太阳能的利用率。