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光合传能的物理机制和人工光合作用 孙昌璞 中国科学院理论物理研究所 /~suncp/quantum.htm 报告内容 人工光合作用 二维光子回波光谱 集体激发传输的动力学 光合作用 over 95% (Pullerits et. al 1995) 与其它无机的人工器件比较 Commercial solar cell (~15%) Germanium multijunction photovoltaic (~35%) VHESC Solar Cell (~42.1%) 光合作用 (Photosynthesis) 是植物、藻类利用叶绿素(和某些细菌)利用 其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和 水(硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气 (氢气)的生化过程 CO2 + 2H2A + Light Energy [CH2O] + 2A + H2O 叶绿素 光合细菌 人工光合作用:未来洁净能源的一种可能途径 发现叶绿素和光合细菌的高效传 能基本机制,并用无机的人工系 统模拟自然界的光合作用过程 朱棣文 清华报告 2009 模拟光合作用的纳米线 Oct.2010, ScientificA 普通树叶 12倍 催化剂:铂 10000usd / cm2 光合作用体 LH II 和 LH I 的基本结构 LH II 模型 purple bacteria (photosystem II) 光合作用的传能过程 通过光激发的相干传输 重要的实验发现 1 在反应中心,单电子激发相干叠加有助于光合作用 Coherence Dynamics in Photosynthesis: Protein Protection of Excitonic Coherence Science 8 June 2007:Vol. 316. no. 5830, pp. 1462 Fleming 小组,2007年在 77K条件下, 首次观测到光 合细菌捕光天线蛋白细菌叶 绿素复合体 (Fenna- Mattthew-Olson(FMO) bacteri-ochlorophyll complex) 660fs的量子相干 传能 重要的实验发现 Coherently wired light-harvesting in
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