Ученые доказали, что искусственный фотосинтез возможен

Об этом сообщается на сайте Брукхейвенской национальной лаборатории.

В частности, ученые пытались искусственно повторить процесс преобразования энергии, чтобы производить экологически чистые и стабильные виды топлива, такие как водород и метанол. Имитация процесса была сложной, поскольку искусственный фотосинтез требует создания молекулярной системы, которая поглощает свет, транспортирует и отделяет электрический заряд, катализирует топливо-вырабатывающие реакции. Все это сложные процессы, которые должны работать синхронно для достижения высокой эффективности преобразования энергии.

Они разработали два фотокатализатора, которые объединяют отдельные компоненты для поглощения света, разделения заряда или катализа в единую «супрамолекулу». Каждая супрамолекула состоит из нескольких свето-впитывающих ионов металла рутения (Ru), соединенных с единым каталитическим центром ионов родия (Rh).

Исследователи обнаружили, что супрамолекула с шестью центрами Ru и одним центром Rh в семь раз эффективнее другой и производит водород в течение 10 часов. Большая из супрамолекул была немного электронно-дефицитной, что делает ее более восприимчивой к электронам, необходимым для синтетического фотосинтеза.

Для справки: фотосинтез — один из важнейших природных процессов. Кроме производства кислорода, этот естественный процесс преобразует солнечную энергию в химическую путем преобразования атмосферного углекислого газа и воды в молекулы сахара для обеспечения растений пищей и энергией, необходимыми для жизни.