Недавно Е. Шэн, кандидат наук, кандидат наук Китайской академии наук и Ключевая лаборатория катализа Института химической физики им. Даляна, Китайская академия наук, а также исследователь отдела исследований солнечной энергии Ли Кан и т. Д., Полученные при изучении моделирования естественного фотосинтеза для создания эффективной искусственной фотосинтетической системы. Новый прогресс. Основываясь на концепции бионики, исследователи объединили частично окисленный графен с слоем хранения отверстий, значительно улучшили эффективность фотоэлементации заряда и достигли эффективного фотоэлектрокаталитического разложения воды на производство водорода. Форма была опубликована в Американском химическом обществе (J. Am. Chem. Soc., 2018, DOI: 10.1021 / jacs.7b10662) и была приглашена в качестве текущей обложки.
Исследовательская группа использовала полупроводники BiVO4 в качестве материалов для сбора урожая и двухслойных гидроокисей никеля (NiFeLDH), которые препятствовали фототравлению BiVO4 в качестве слоев хранения отверстий путем моделирования важных функций ключевых компонентов в Photosystem II (Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 7295, Energy Environ. Sci., 2016, 9, 1327). Кобальт также используется в качестве катализатора окисления воды для имитации эволюционного центра кислорода Mn4CaO5 при естественном фотосинтезе. Исследователи обнаружили, что частично окисленный графен (pGO) действует как среда переноса заряда между материалом захвата света и катализатором окисления воды, проявляя функцию, аналогичную тирозину (Tyr) в естественной фотосистеме II. Результаты исследования показывают, что Бионическая система обладает высокой эффективностью и высокой стабильностью в реакции фотоэлектрокаталитического разложения воды, а начальный потенциал реакции окисления воды составляет 0,17 В, что близко к теоретическому значению термодинамики и является самым низким значением, о котором говорится в литературе. Кроме того, система находится на уровне 1,23 В ( Фототок при VS.RHE) смещается до 4.45mA · cm-2, а преобразование энергии солнечной энергии в водород (STH) превышает 2,0%. Эта работа следует за использованием этой группы полупроводниковых и молекулярных катализаторов для фотокатализа. родственный После исследования (Дж Чатал, 2016, 338, 168, ..., J. Am Chem Soc, 2016, 138, 10726.), Новый прогресс, достигнутый в фото каталитического разложения применения воды.
Вышеупомянутая работа была профинансирована проектом 973 Министерства науки и техники, Национальным научным фондом Китая, Стратегическим ведущим научным и технологическим проектом Китайской академии наук и Центром совместных исследований Министерства энергетики и материаловедения (ИЧЕМ).
