人工模拟光合作用水裂解催化中心

摘要

利用太阳能将水裂解获得电子和质子,产生电能和氢能,被认为是解决人类社会面临的能源危机和环境污染问题的一个理想途径.自然界光合生物的光系统Ⅱ水裂解催化中心(OEC)是人类所知唯一能够利用太阳能高效、安全将水裂解,释放出氧气,并获得电子和质子的生物催化剂.近年生物光合作用水裂解催化中心的基本结构已经被揭示,它是由4个Mn离子和1个Ca离子构成不对称Mn4Ca簇核心,其外周配体主要由羧基和水分子提供.如何人工模拟这一生物催化剂,获得高效、廉价水裂解的人工催化剂是一个极具挑战性的科学难题.