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氨基酸和卟啉分级自组装构建仿生光合产氢微球

第一作者:刘凯(中国科学院过程工程研究所)
通讯作者:闫学海(中国科学院过程工程研究所)


成果简介:
太阳能的高效利用日益成为解决人类资源危机实现可持续发展的关键。向自然界的光合成生物学习为我们提供了太阳能利用的新思路。然而,如何使用简单、绿色、有效的方法模拟复杂的天然光合成系统仍是一个巨大挑战。本工作利用氨基酸和卟啉的分级共组装一步构建了捕光微球,其中两亲性的氨基酸自组装形成纳米纤维,卟啉通过静电作用结合到纤维上,并诱导纤维进一步组装成海胆状微球。这样的组织结构类似于天然捕光系统中的蛋白-色素复合物,增强了能量传递。微球捕获光能并原位光催化还原形成铂纳米颗粒,杂化的微球实现了可见光催化产氢。


团队介绍:
课题组主要研究方向为生物分子组装、仿生光合系统、生物材料及新型抗肿瘤治疗技术,涉及:肽、蛋白质等生物分子的自组装和超分子作用机理,生物材料的可控制备技术;多尺度分级有序组装和功能调控,构建仿生功能体系和原细胞模型。课题组已在国际知名学术期刊如Chem.Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew.Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、ACS Nano等发表SCI论文100余篇,发表英文专著1部(Wiley-VCH出版社),撰写英文章节3章,申报发明专利10余项,SCI他引5000余次。主持和参加国际、国内重要学术会议10余次。课题组长(闫学海)为国家“青年千人”计划入选者,国家自然科学基金委“优秀青年”科学基金项目获得者,中国化学会青年工作者委员会委员,Colloids and Surfaces A编辑,GEE编委。目前,课题组内有高级职称科研人员3名,中级3名,硕博生十余人,课题组学生荣获三好学生、宝钢奖学金、朱李月华优秀博士生奖学金、国家奖学金、所长特别奖、所长优秀奖、国家留学基金 (CSC)、欧盟玛丽居里奖学金 (Marie Curie Fellowship) 等多项荣誉称号。    


参考文献:
K. Liu, M. Abbas, Q. L. Zou, X. H. Yan*, Self-assembly of biomimetic light-harvesting complexes capable of hydrogen evolution, Green Energy & Environment 2017, 2 (1): 58-63.

http://www.jgee.org/EN/Y2017/V2/I1/58

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