
几万亿年以前,地球上的大气是还原性的,主要由氮气、甲烷、氨气和水蒸汽组成。氧是地壳里最富足的元素,但不存在于大气中。绿色藻类出现后利用光合作用,将大量的碳变为有机物,成为现在的石油、煤炭等能源以及大量分布在土壤中的有机物。光合作用不仅使地球的环境由还原性转变为氧化性,还使得氧气成为空气组分的1/5。
太阳能是地球上可以获得的能够连续供应的最大能源,以绿色植物光合作用为代表的光-化学转换过程是利用太阳辐射能的最主要和最根本的方式。光系统OEC的结构(PSⅡ)是指存在于绿色植物叶绿素的类囊膜及一些藻类细菌中的在太阳光作用下使水氧化释放出氧气的过程。其活性中心通常称为氧释放配合物(Oxygen Evolving Complex,OEC)。为探明OEC的结构及催化机理,目前已开展了大量研究工作。已有许多工作小组进行OEC的多核锰簇材料的研究。近几年来,科学家们围绕构建OEC化合物也设计合成了其它新型配合物,如钌双核配合物或掺杂铈离子的配合物,对探索OEC的结构起了重要的作用。
目前OEC研究中还存在很多问题和难点。为了彻底了解光系统OEC的结构及光释放氧的机理,还需要进行大量的研究,以便更好地利用地球上最大的能源。
原文链接:http://pubs.acs.org/cgi-bin/sample.cgi/inocaj/2008/47/i06/html/ic800155g.html (赵清锐/编译)