光合作用復(fù)制希望從小說光譜技術(shù)

2015年9月15日

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光譜學(xué)方法將倫斯勒理工學(xué)院的研究人員(RPI)接近理解太陽能水分解反應(yīng)和人工復(fù)制光合作用的能源生產(chǎn)的核心。

了解光合作用的機(jī)制可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)高效太陽能的方法。新的光譜- 2 d HYSCORE據(jù)說能夠捕捉反應(yīng)分解水和過氧化氫在含金屬蛋白或metallo-enzymes自然。

倫斯勒理工學(xué)院教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員,而拉克希米開發(fā)方法作為正在進(jìn)行的調(diào)查的一部分光合蛋白,光系統(tǒng)II。細(xì)節(jié)的研究”的二維HYSCORE光譜學(xué)Superoxidised錳過氧化氫酶:一個(gè)模型Oxygen-Evolving完整的光系統(tǒng)II”發(fā)表在《物理化學(xué)》雜志上。

新光譜學(xué)方法,

來源:零售物價(jià)指數(shù)

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“太陽能水分解光合蛋白復(fù)合物,光系統(tǒng)II,催化作用最積極的要求反應(yīng)本質(zhì)上利用光能分解水di-oxygen,“拉克希米在一份聲明中說。“不過,水分解反應(yīng)的細(xì)節(jié)仍然難以捉摸由于傳統(tǒng)方法無法探測含金屬蛋白的活性位點(diǎn),像光系統(tǒng)II”。

光系統(tǒng)II,發(fā)現(xiàn)在植物和藍(lán)細(xì)菌,使用光子分裂分子的水,提取電子和質(zhì)子的燃料光合光和水轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

這種太陽能水氧化發(fā)生在一個(gè)集群的氧氣,錳、鈣離子稱為oxygen-evolving復(fù)雜,使用四光子分裂兩個(gè)分子的水被稱為變?cè)谖鍌�(gè)不同的步驟。每個(gè)中間變編號(hào)從S-0到4,以10秒,最后三個(gè)變(s,s 3和4)是高度不穩(wěn)定,很難確定的確切機(jī)制。

2012年,拉克希米和她的團(tuán)隊(duì)使用先進(jìn)的光譜技術(shù)來描述s的原子水平機(jī)制,第三步。2013年,球隊(duì)被授予一項(xiàng)為期三年的500000美元美國能源部資助他們的研究的范圍擴(kuò)大到oxygen-evolving復(fù)雜的結(jié)構(gòu)通過剩下的變。

發(fā)展的新穎應(yīng)用2 d HYSCORE -一種新的多維電子順磁共振光譜技術(shù)是這一努力的一部分。

在最近的一次突破,研究人員使用2 d HYSCORE研究錳過氧化氫酶,類似,但簡單,含金屬蛋白細(xì)菌分解過氧化氫。

有消息稱研究人員已成功地解決了錳過氧化氫酶的活性部位幾何中間,其中包括個(gè)人的氧化態(tài)測定金屬離子和原子結(jié)構(gòu)的活性部位中的束縛水配體。

“我們使用錳過氧化氫酶作為模型開發(fā)和應(yīng)用這個(gè)新方法,“拉克希米說。”和洞察力,我們獲得了錳過氧化氫酶的機(jī)理和高分辨率光譜方法在這項(xiàng)研究中,我們開發(fā)了大大提高最終的目標(biāo),使我們更接近確定光系統(tǒng)II的太陽能水分解反應(yīng)的機(jī)制。”

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