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摘 要:研究小组在常温、常压和中性条件下的蒸馏水中制备了廉价、丰富且易于处理的ZnO/CuO NFRs,作为用于无机-生物杂化型人工光合系统的光催化电极,光电化学产氢率为0.63µmol/cm2/天。
关键词:人工光合作用、光催化电极、ZnO/CuO NFRs、无机-生物杂化型人工光合系统、微生物催化剂
日本北海道大学的研究小组利用简单且环保的电偶水下晶体光合作用(G-SPSC)方法,成功制备光催化电极ZnO/CuO纳米复合材料(nanoforests,NFRs),并首次测量了ZnO/CuO NFRs的光电化学产氢率和对微生物的生长抑制作用。
在实现脱碳社会成为当务之急的现今,不仅需要减少二氧化碳的排放,还需要重视固碳和资源再利用。
作为一种从无穷无尽的自然资源(如水、CO2和太阳光)中合成有价物的新型人工光合技术,无机-生物杂化型人工光合系统结合了通过利用光能的光水解反应产生氢气(2H++2e–)的光催化剂,以及还原二氧化碳并合成有价物的微生物催化剂,受到了人们的广泛关注。
与仅使用光催化剂驱动反应的人工光合作用相比,由于该系统使用具有自我增殖能力的微生物作为催化剂,因此具有成本低廉、选择性高和能够产生目标物质等优点,且由于部分利用了生物反应,因此也被称为半人工光合作用。