總論 编辑
光合作用反應能分成兩個氧化還原之半反應，對於產生燃料是缺一不可的。在植物體的光合作用中，水分子藉由光致氧化（即光反應）釋放出氧氣和質子。接著再藉由與光無關的反應（即卡爾文循環）將二氧化碳轉化為葡萄糖（燃料）。人工光合作用的研究者們正在開發能夠催化此二反應之光觸媒。除此之外，藉由水分解所形成的質子可用於產氫。此類觸媒必需能夠快速反應並且吸附高百分比的附帶太陽光子。[1]
自然（左）與人工（右）光合作用比較雖然光伏能夠直接從陽光提供能源，然而藉由光伏電力進行燃料生產（非直接過程）效率不彰，加上日間陽光照射並非恆定，因此這類方式有其侷限性[2][3]。使用自然光合作用的一種方法是生產生物燃料，這是一種間接過程，其能源轉化效率低（由於光合作用自身將陽光轉化為生物質的效率低），收割和運輸燃料的成本，由於土地對糧食生產的需求日益增加而引起衝突[4]。人工光合作用的目的是通過使用直接過程，從日光中產生可以方便地存儲並在無法使用日光時使用的燃料，即產生太陽能燃料。隨著能夠複製光合作用主要部分的觸媒發展，水和陽光最終將成為清潔能源生產的唯一來源。其唯一副產物是氧氣，太陽能燃料的生產潛力可能比汽油便宜[5]。
建立清潔和負擔得起的能源供應的一種方法是開發在太陽光下分解光催化水。這種可持續製氫的方法是發展替代能源系統的主要目標[6]。
歷史 编辑
目前研究 编辑
參見 编辑
參考資料 编辑
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外部連結 编辑
人工光合作用, 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充, 2020年3月30日, 若您熟悉来源语言和主题, 请协助参考外语维基百科扩充条目, 请勿直接提交机械翻译, 也不要翻译不可靠, 低品质内容, 依版权协议, 译文需在编辑摘要注明来源, 或于讨论页顶部标记, href, template, translated, page, html, title, template, translated, page, translated, page, 标签, 英語, artificial, photosynthesis,. 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充 2020年3月30日 若您熟悉来源语言和主题 请协助参考外语维基百科扩充条目 请勿直接提交机械翻译 也不要翻译不可靠 低品质内容 依版权协议 译文需在编辑摘要注明来源 或于讨论页顶部标记 a href Template Translated page html title Template Translated page Translated page a 标签 人工光合作用 英語 artificial photosynthesis 是模仿生物自然光合作用的一類化學過程 將陽光 水及二氧化碳轉化為碳水化合物與氧氣 人工光合作用一詞通常指涉任何能夠將太陽能捕捉並儲存在燃料化學鍵的任何技術框架 將水轉化為氫氣和氧氣的光催化水分解技術是人工光合作用的主要研究方向 另一研究領域為光驅動二氧化碳減排 這複製並延續了碳固定的研究 此一研究領域包括太陽能燃料直接生產裝置的設計與組裝 光化學及其燃料電池之應用 以及由酵素與光養微生物應用於生質燃料與生質氫氣之產製工程等 目录 1 總論 2 歷史 3 目前研究 3 1 氫氣觸媒 3 2 水氧化觸媒 4 參見 5 參考資料 6 外部連結總論 编辑光合作用反應能分成兩個氧化還原之半反應 對於產生燃料是缺一不可的 在植物體的光合作用中 水分子藉由光致氧化 即光反應 釋放出氧氣和質子 接著再藉由與光無關的反應 即卡爾文循環 將二氧化碳轉化為葡萄糖 燃料 人工光合作用的研究者們正在開發能夠催化此二反應之光觸媒 除此之外 藉由水分解所形成的質子可用於產氫 此類觸媒必需能夠快速反應並且吸附高百分比的附帶太陽光子 1 nbsp 自然 左 與人工 右 光合作用比較雖然光伏能夠直接從陽光提供能源 然而藉由光伏電力進行燃料生產 非直接過程 效率不彰 加上日間陽光照射並非恆定 因此這類方式有其侷限性 2 3 使用自然光合作用的一種方法是生產生物燃料 這是一種間接過程 其能源轉化效率低 由於光合作用自身將陽光轉化為生物質的效率低 收割和運輸燃料的成本 由於土地對糧食生產的需求日益增加而引起衝突 4 人工光合作用的目的是通過使用直接過程 從日光中產生可以方便地存儲並在無法使用日光時使用的燃料 即產生太陽能燃料 隨著能夠複製光合作用主要部分的觸媒發展 水和陽光最終將成為清潔能源生產的唯一來源 其唯一副產物是氧氣 太陽能燃料的生產潛力可能比汽油便宜 5 建立清潔和負擔得起的能源供應的一種方法是開發在太陽光下分解光催化水 這種可持續製氫的方法是發展替代能源系統的主要目標 6 歷史 编辑目前研究 编辑氫氣觸媒 编辑 水氧化觸媒 编辑參見 编辑參考資料 编辑 Yarris Lynn Turning Sunlight into Liquid Fuels Berkeley Lab Researchers Create a Nano sized Photocatalyst for Artificial Photosynthesis Berkeley Lab News Center Lawrence Berkeley National Laboratory 2009 03 10 16 January 2012 原始内容存档于2012 01 19 Styring Stenbjorn Artificial photosynthesis for solar fuels Faraday Discussions 21 December 2011 155 Advance Article 357 376 2020 03 31 Bibcode 2012FaDi 155 357S PMID 22470985 doi 10 1039 C1FD00113B 原始内容存档于2021 09 11 The Difference Engine The sunbeam solution The Economist 11 February 2011 2020 03 31 原始内容存档于2018 02 19 Listorti Andrea Durrant James Barber Jim Solar to Fuel Nature Materials December 2009 8 12 929 930 Bibcode 2009NatMa 8 929L PMID 19935695 doi 10 1038 nmat2578 Gathman Andrew Energy at the Speed of Light Online Research PennState 16 January 2012 原始内容存档于2012 07 12 Carraro Mauro Sartorel Andrea Toma Francesca Puntoriero Fausto Scandola Franco Campagna Sebastiano Prato Maurizio Bonchio Marcella Artificial Photosynthesis Challenges Water Oxidation at Nanostructured Interfaces Topics in Current Chemistry 303 2011 121 150 ISBN 978 3 642 22293 1 PMID 21547686 doi 10 1007 128 2011 136 外部連結 编辑 取自 https zh wikipedia org w index php title 人工光合作用 amp oldid 70228401, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
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