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细菌有望通过人工光合作用生产太阳能!

2021-03-02作者:百欧博伟浏览次数:282  来源:北京百欧博伟生物技术有限公司

细菌有望通过人工光合作用生产太阳能!



百欧博伟生物:美国研究人员强迫将金纳米颗粒喂给非光合细菌。贵金属的位的发行给微生物以打开光进入太阳能燃料的能力,报告一个Nanowerk文章。


热乙酸穆尔氏菌通常不能进行光合作用。从研究美国加州大学伯克利分校(加州大学伯克利分校)加入硫化镉纳米粒子对细菌的细胞膜的外部。


硫化镉可以吸收光。当嫁接到细菌上时,它们充当了能够进行人工光合作用的半导体。热乙型支原体-CdS能够将阳光和二氧化碳转化为可用能量。


加州大学伯克利分校的同一个团队进一步研究了他们。他们想提高细菌的人工光合作用的效率。


在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)资助的一项新研究中,研究员Peidong Yang拍摄了可以吸收光的金纳米团簇。他将纳米金属插入了基线非光合作用的热乙酸穆尔氏菌。


杨在科学期刊《自然纳米技术》上发表了他的发现。他报告说,与早期使用硫化镉的小组相比,新一批的人工光合细菌可以产生更多的化学产品。(相关:正在进行新的科学努力,以利用太阳能电池板的能量将水转化为燃料。)


纳米粒子可实现细菌的光合作用


在较早的批次中使用硫化镉作为吸光半导体的问题是其对细菌的毒性。因此,纳米颗粒只能锚定在热乙酸分支杆菌细胞膜的外表面。


当被阳光照射时,每个纳米粒子都会释放出一个电子。电子穿过细菌并激活各种酶。产生的反应导致称为二氧化碳还原的过程。


二氧化碳的还原将气体转化成乙酸盐。该化学物质是太阳能中的重要成分。


这种细胞外模型的量子效率低。如果将纳米颗粒安装在细胞外部,则它们产生的所有电子都不会到达与二氧化碳还原有关的化学物质。这些电子最终引发不同的反应,并从能量生产的角度浪费掉了。


Yang和他的研究小组正在寻找一种可以放置在热乙酸穆尔氏菌细菌内部的不同半导体材料。内部模型将减少浪费的电子数量。


为此,他们通过将22个单独的原子融合在一起来创建金纳米团簇。然后,他们在新一批的热乙酸莫拉氏菌中注入了大量这些纳米团簇。他们很高兴地报告纳米团簇不会损害细菌。


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