叶绿体捕光释氧涂层材料制备及气体监测装置研发

发布时间：2024-05-14 01:43

　　光合作用是指绿色植物及藻类吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧的过程。作为光合作用的场所,叶绿体利用其叶绿素将光能转变为化学能。目前,模拟植物的光合作用捕获太阳能的新型材料构筑受到科学界的广泛关注。近几年随半导体光催化技术的发展,其在光催化反应中显示出的良好的光催化活性和稳定性吸引了众多催化领域内科研工作者们的浓厚兴趣,并且获得了大量的研究成果。其中包含金属-半导体复合光催化剂和有机-半导体复合纳米聚集体光催化剂等。但由于上述复合材料的构筑过程中存在体系设计复杂,制备繁琐等问题,因此,在基于大量的文献报道基础上,本课题组提出了以活体叶绿体为主体基质、复合无机光催化剂的材料构筑方式,以实现复合材料的捕光释氧性能。为了研究材料的捕光释氧性能我们研发了一种气体浓度监测实验装置,可对叶绿体复合材料的释氧量进行追踪与记录。本工作的主要内容分为以下两部分:(1)以离体叶绿体为主体基质,复合MnO2、MnCl2催化剂,制备叶绿体涂层材料,并对复合材料的捕光释氧性能进行研究。借助扫描电子显微镜(SEM)对离体叶绿体的形貌进行观察,结果表明叶绿体结构完整、分散性良好、粒径均匀且无粘连现象出...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２叶绿体的形态结构示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ??

１．１．１光合作用的场所??叶绿体是自然界中高等植物进行光合作用的主要场所，其形态结构［６】??如图１－２所示。叶绿体在高等植物中一般呈扁平的椭圆形或双凸透镜型，短??轴长为２？４｜ｍｉ，长轴５？１０?ｐｍ，厚度达２？３?ｐｍ［５］。在电镜下可以清楚地??观察到叶绿体是由叶绿体膜....

图１－３光反应的“Ｚ”型图??Ｆｉｇ．?１－３?“Ｚ”?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｌｉｇｈｔ?ｒｅａｃｔｉｏｎ??

列形成了一条光合链，也就是早在１９６０年Ｈｉｌｌ和Ｂｅｎｄａｌ丨提出的光合作用??Ｚ－图，亦被称为“Ｚ链”，其作为讨论光合作用机理的基础一直被延用至今，??如图１－３所示［１３１。电子的传递一方面对ＮＡＤＰ＋进行还原，生成ＮＡＤＰＨ，另??一方面与磷酸化作用相偶联，生成ＡＴＰ＾Ｎ....

图１－７溶胶－凝胶法制备Ｓｉ０２包埋离体叶绿体??－－

本课题组［５１］也曾将提取的离体叶绿体在弱碱性条件下，加入正硅酸乙酯??（ＴＥＯＳ）作为前驱体，经溶胶－凝胶反应在叶绿体表面进行原位水解－缩合，??形成单分散的叶绿体／Ｓｉ０２复合微球（图１－７）。实验借助紫外可见分光光度??计和氧含量电极等表征手段证实了所形成的Ｓｉ０２壳层很好....

图１－９二氧化锰的结晶类型［５７】??Ｆｉｇ．?１－９?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｍａｎｇａｎｅｓｅ?ｄｉｏｘｉｄｅ??１４??

??个Ｏ原子配位组成的［Ｍｎ〇６］八面体结构，其模型如图１－８所示。??０??〇??图１＿８二氧化锰的基本结构单元［Ｍｎ〇６］示意图??Ｆｉｇ．?１－８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｕｎｉｔ?［Ｍｎ〇６］?ｏｆ?ｍａｎｇ....

本文编号：3973010