大阪都立大学(OMU)近日发表综述文章,对半人工光合作用研究中所采用的生物催化剂进行系统梳理。半人工光合作用旨在将天然光合作用的机制与人工技术结合,更高效地利用太阳能生成燃料及其他有用物质。该综述发表于《Chemical Reviews》。

综述指出,在自然界中,光合作用可将太阳能转化为糖类,但整体能量转化效率有限,约为1%至2%的光能被成功转化。为突破这一限制,半人工光合作用通常将合成光敏剂与生物催化剂组合,构建具备特定反应特性的体系,以提升对光的利用并实现目标产物的生成。

大阪都立大学人工光合作用研究中心的天尾裕教授在论文中介绍了天然光合作用与人工光合作用的基础概念,并在此基础上讨论了光催化剂与生物催化剂协同的半人工光合作用体系,及其作为二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术组成部分的研究定位。

天尾裕表示,半人工光合作用有望实现高于天然光合作用的能量转化效率,其路径包括利用人工色素吸收更宽光谱的阳光,并结合用于生产燃料和增值物质的专门催化剂。
他同时概述了该领域的研究现状,并提及其团队的相关研究成果。天尾裕称,半人工光合作用未来可能在CCUS框架下提升应用价值,相关技术预计将朝着把二氧化碳长期固定为有机分子的方向发展,使其能够作为有价值物质被利用。
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