中國科學院大連化學物理研究所發布消息稱,該所的人工光合研究項目實現了利用太陽光分解水制氫氣和氧氣的反應,使“利用人工光合系統生產潔凈太陽能燃料”的構想成為可能.中國科學院李燦院士說“建立自然光合和人工光合的復合體系,利用太陽能直接分解水放出氧氣和氫氣.其中高能量的氫氣燃燒后生成水,整個體系清潔可生”.葉綠體中類囊體膜上的光系統酶(PSI、PSII)是光合作用中吸收光能和光電轉換的重要機構.研發團隊在最新研究中成功構建了植物PSII和半導體光催化劑的自組裝光合體系,將裝有催化劑的燒瓶置于戶外陽光下,可以分解水釋放氫氣.
研究還發現,PSII膜片段可以通過自組裝方式結合在無機催化劑表面,PSII氧化水產生的電子通過界面傳遞離子對并將電子轉移到半導體催化劑表面參與質子還原產氫反應.這一研究成果為進一步發展自然-人工雜化的太陽能高效光合體系提供了思路.