人造树叶将二氧化碳转化为清洁燃料

中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络广播视听节目许可证（0107190）（京ICP040090） 中新网11月5日电 据美国《科学日报》网站11月2日报道，英国剑桥大学科学家领导的一个研究小组正在探索创新方法，最终可能使化学工业“摆脱对化石燃料的依赖”。他们的突破涉及一种混合装置，该装置将吸光有机聚合物和细菌酶结合起来，将阳光、水和二氧化碳转化为二氧化碳。它是一种清洁燃料，可以驱动其他化学反应。这种“半人造叶子”模仿植物的光合作用，并完全依靠自己的能量运作。与之前依赖有毒或不稳定的光吸收材料的设计不同，这种新的生物混合模型使用无毒材料，运行效率更高，并且保持安全性。表无额外添加剂。在实验室测试中，团队成功利用阳光将甲酸转化为二氧化碳，然后直接应用于“多米诺”式反应，合成药用化合物，实现了高产率和高纯度。根据美国《焦耳》杂志发表的研究结果，这标志着有机半导体首次在此类生物混合系统中用作光捕获组件，为新一代友好的人造树叶铺平了道路。奥地利的化学工业仍然是全球经济的基石，生产从药品和化肥到塑料、油漆、电子产品、洗涤剂和盥洗用品等多种产品。领导这项研究的剑桥大学优素福·哈米德化学系教授欧文·赖斯纳 (Erwin Reisner) 表示：“化学工业是我们必须解决的一大难题，如果我们没有它就无法生存，我们必须找到解决这个问题的方法。”远离化石燃料的重要产业。赖斯纳的研究小组正在研究人造树叶，这种树叶可以将阳光转化为碳基燃料和化学品，而无需依赖化石燃料。但它们的许多早期设计依赖于合成催化剂或无机半导体，这些材料要么消耗很快，大部分在太阳光谱中被浪费，要么含有铅等有毒元素。该研究的共同第一作者 Celine Yang 表示：“如果我们能够消除有毒物质并开始使用有机物质，我们就可以获得清洁的化学物质和单一的最终产品，而不会产生必要的副反应。”新设备将有机半导体与硫酸盐还原菌的酶结合起来，将水分解为氢气和氧气，或将甲酸盐转化为二氧化碳。研究人员还解决了一个长期存在的问题：大多数系统需要称为缓冲剂的化学添加剂来保持酶的活性。这些添加剂会快速降解并导致系统稳定性降低。经过研究人员在多孔钛结构中嵌入辅助酶（碳酸酐酶），使系统能够使用简单的碳酸氢盐溶液（类似于苏打水），而不需要不稳定的添加剂。研究报告的共同第一作者刘永鹏博士说：“这就像一个大谜题。我们拥有所有这些不同的成分，我们所做的就是将它们组合起来以实现一个目标。我们花了很长时间才弄清楚如何将这种特定的酶固定在电极上，但我们开始看到这些努力的结果。”杨博士说：“通过真正了解酶的工作原理，我们能够精确地设计构成三明治状装置的每一层的材料。这种设计允许从微小的纳米级结构到整个人造叶子的物质更有效地协同工作。”测试表明，人造叶子在反应中形成高电流并引导电子，从而高效地生产燃料。设备成功ss完全运行超过24小时，是以前设计的两倍多。赖斯纳说：“我们已经证明，无需有毒或不稳定物质，就有可能制造出高效耐用的太阳能设备。” “这可以成为未来生产绿色燃料和绿色化学品的主要平台。” （编译/朱莉） （审稿人：欧云海） 凝胶纤维机器人血液：药品“快递专家”到大脑 颅内脑肿瘤，特别是位于大脑或重要脑区附近的颅内脑肿瘤，一直是临床治疗的重要挑战。为了证明机器人血凝胶纤维靶向治疗颅内肿瘤的可行性和有效性，研究人员在18只小型猪中建立了脑胶质瘤模型，并将其分为三组：空白对照组、假手术组和治疗组。未来，团队将更加关注血凝胶的结构优化和运动控制。伊贝尔机器人... [详情] 钙钛矿有机电池光电转换效率刷新纪录 新加坡国立大学科研团队开发出一种新型钙钛矿有机串联太阳能电池。据权威机构认证，1平方厘米有效面积内的光电转换效率达到26.4%，创下同类设备的世界纪录。在具体实现中，研究团队首先将高性能有机子电池与顶层钙钛矿电池堆叠在一起，然后通过透明导电氧化物互连层将两者结合在一起。这一成果不仅打破了钙钛矿有机电池的记录，... [详情] 低温下精确控制量子位的芯片已推出 量子计算机要真正大规模实用，关键在于如何稳定、准确地控制海量量子比特。研究团队开发出硅芯片t帽子可以在毫开尔文温度下控制量子位的旋转。实验结果表明，只要控制系统设计得当，即使一个量子位与晶体管芯片共存不到一毫米，其量子态也几乎不会受到干扰。研究人员先生认为，这种低温电子平台不仅有助于量子计算，... [详情]