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光合作用復制希望從小說光譜技術
2015年9月15日
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光譜學方法將倫斯勒理工學院的研究人員(RPI)接近理解太陽能水分解反應和人工復制光合作用的能源生產(chǎn)的核心。
了解光合作用的機制可能會導致生產(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。
倫斯勒理工學院教授領導的研究人員,而拉克希米開發(fā)方法作為正在進行的調查的一部分光合蛋白,光系統(tǒng)II。細節(jié)的研究”的二維HYSCORE光譜學Superoxidised錳過氧化氫酶:一個模型Oxygen-Evolving完整的光系統(tǒng)II”發(fā)表在《物理化學》雜志上。
新光譜學方法,
來源:零售物價指數(shù)
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“太陽能水分解光合蛋白復合物,光系統(tǒng)II,催化作用最積極的要求反應本質上利用光能分解水di-oxygen,“拉克希米在一份聲明中說。“不過,水分解反應的細節(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,像光系統(tǒng)II”。
光系統(tǒng)II,發(fā)現(xiàn)在植物和藍細菌,使用光子分裂分子的水,提取電子和質子的燃料光合光和水轉化為化學能。
這種太陽能水氧化發(fā)生在一個集群的氧氣,錳、鈣離子稱為oxygen-evolving復雜,使用四光子分裂兩個分子的水被稱為變在五個不同的步驟。每個中間變編號從S-0到4,以10秒,最后三個變(s,s 3和4)是高度不穩(wěn)定,很難確定的確切機制。
2012年,拉克希米和她的團隊使用先進的光譜技術來描述s的原子水平機制,第三步。2013年,球隊被授予一項為期三年的500000美元美國能源部資助他們的研究的范圍擴大到oxygen-evolving復雜的結構通過剩下的變。
發(fā)展的新穎應用2 d HYSCORE -一種新的多維電子順磁共振光譜技術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,其中包括個人的氧化態(tài)測定金屬離子和原子結構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)和應用這個新方法,“拉克希米說。”和洞察力,我們獲得了錳過氧化氫酶的機理和高分辨率光譜方法在這項研究中,我們開發(fā)了大大提高最終的目標,使我們更接近確定光系統(tǒng)II的太陽能水分解反應的機制。”
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