美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員通過(guò)模擬光合作用，即植物用來(lái)生產(chǎn)糖分的光驅(qū)動(dòng)過(guò)程，設(shè)計(jì)了一種可以吸收光并用光來(lái)驅(qū)動(dòng)各種化學(xué)反應(yīng)的新型光催化劑該研究成果15日發(fā)表在《化學(xué)》雜志上

這種新型催化劑被稱為生物混合光催化劑，其含有一種采光蛋白，可吸收光并將能量轉(zhuǎn)移到含金屬的催化劑上然后，這種催化劑利用能量進(jìn)行反應(yīng)，這些反應(yīng)可用于合成藥物或?qū)U物轉(zhuǎn)化為生物燃料及其他有用的化合物

在之前進(jìn)行的關(guān)于光催化劑的工作中，研究人員使用一種分子來(lái)進(jìn)行光吸收和催化該方法有局限性，因?yàn)榇蠖鄶?shù)使用的催化劑只能吸收某些波長(zhǎng)的光為了創(chuàng)建新催化劑，研究人員模擬光合作用并將兩種不同的元素結(jié)合起來(lái):一種用于采集光，另一種用于催化化學(xué)反應(yīng)對(duì)于光采集部分，他們使用了一種在紅藻中發(fā)現(xiàn)的被稱為R—植物紅素的蛋白質(zhì)他們將這種蛋白質(zhì)連接到含釕催化劑上，該催化劑以前曾被單獨(dú)用于光催化

聯(lián)合展開研究的普林斯頓大學(xué)團(tuán)隊(duì)測(cè)試了催化劑在兩種不同類型的化學(xué)反應(yīng)中的性能一種是硫醇—烯偶聯(lián)，將硫醇和烯烴連接起來(lái)形成硫醚，另一種是肽偶聯(lián)后用甲基取代剩余的硫醇基團(tuán)

普林斯頓團(tuán)隊(duì)的研究表明，與單獨(dú)的釕光催化劑相比，新的生物混合催化劑可將這些反應(yīng)產(chǎn)量提高十倍他們還發(fā)現(xiàn)，這些反應(yīng)可在紅光照射下發(fā)生，這是現(xiàn)有光催化劑難以實(shí)現(xiàn)的，其對(duì)組織的破壞更小，因此有可能用于生物系統(tǒng)

研究人員說(shuō)，這種改進(jìn)的光催化劑可被納入上述兩種反應(yīng)的化學(xué)過(guò)程中硫醇—烯偶聯(lián)可用于創(chuàng)建蛋白質(zhì)成像，傳感，藥物輸送和生物分子穩(wěn)定性所需的化合物例如，它可用于合成脂肽，使新設(shè)計(jì)的抗原疫苗更容易被吸收研究人員測(cè)試的另一種反應(yīng)是西苯脫硫，它在肽合成中有許多應(yīng)用，包括可用于生產(chǎn)艾滋病治療藥物恩夫韋地

這種類型的光催化劑還可用于驅(qū)動(dòng)一種被稱為木質(zhì)素解聚的反應(yīng)，有助于從木材或其他難以分解的植物材料中產(chǎn)生生物燃料。

天津北方網(wǎng)訊：鋰離子電池由于其高能量和高功率密度，已成為便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車的主流電源。隨著鋰離子電池產(chǎn)品的普及，未來(lái)將出現(xiàn)大量的廢舊電池，對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成壓力。近日，天津大學(xué)胡文彬，陳亞楠教授團(tuán)隊(duì)利用簡(jiǎn)單浸漬法結(jié)合電化學(xué)原位轉(zhuǎn)化將廢舊電池正極材料磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)變成高效的析氧反應(yīng)電催化劑。