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日本開發(fā)出可使二氧化碳與有機(jī)分子結(jié)合固定的新式人工光合技能




日本大阪市立大學(xué)成功開發(fā)出了新式人工光合技能，能夠使用可見光動(dòng)力使二氧化碳與有機(jī)分子結(jié)合并固定。相關(guān)研究成果于2018年9月3日發(fā)布在國際純化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（International Union of Pure and Applied Chemistry：IUPAC）發(fā)行的雜志《Pure and Applied Chemistry》上。

以往的人工光合技能許多都是將二氧化碳光復(fù)原為一氧化碳、甲酸、甲醛和甲醇的技能。使用這些技能的話，因?yàn)閺?fù)原的是含1個(gè)碳原子的二氧化碳，只能生成含1個(gè)碳原子的分子。而天然光合作用是使用太陽能產(chǎn)生的復(fù)原能力復(fù)原二氧化碳，能添加碳原子數(shù)量，終究能夠生成含6個(gè)碳原子的葡萄糖。如果能像天然光合作用那樣添加碳原子數(shù)量，就有望應(yīng)用于以二氧化碳為質(zhì)料的多種材料合成。

本研究新開發(fā)了一項(xiàng)技能，能以天然光合作用反應(yīng)的碳添加反應(yīng)為樣本，使用色素分子、電子傳遞分子和生物催化劑，以及經(jīng)過可見光動(dòng)力取得的復(fù)原能力，將二氧化碳作為羧基導(dǎo)入有機(jī)分子（丙酮酸，生成蘋果酸）。

此次新開發(fā)的反應(yīng)體系結(jié)合了 “蘋果酸酶” 和新開發(fā)的 “二苯基紫精衍生物” 的光復(fù)原體系，蘋果酸酶能夠催化使二氧化碳與含3個(gè)碳原子的丙酮酸結(jié)合，變成含4個(gè)碳原子的蘋果酸的反應(yīng)。此次使用二苯基紫精衍生物，全球初次成功簡化了圖中的虛線部分。由此成功構(gòu)筑了一種能將二氧化碳添加到丙酮酸中的新式人工光合體系。

作為新的人工光合體系，不光能將二氧化碳轉(zhuǎn)換成燃料，未來還能夠用來使二氧化碳與有機(jī)分子結(jié)合，合成各種化學(xué)產(chǎn)品和有用物質(zhì)。

來歷：轎車資訊網(wǎng)

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