کمک

[v.m 2020]

سلام دوستان یک مقاله در مورد فتوسنتز مصنوعی میخوام که در مورد نحوه کارش و ... باشه و تا اخر جمعه هم مهلت دارم . تو اینترنت هیچی نبود . کسی میتونه کمکم کنه ؟

[aty.a]

سلام دوست عزیز
من تونستم این قدر برات پیدا کنم
مصنوعی فتوسنتز یک فرآیند شیمیایی است که تکرار فرایند طبیعی فتوسنتز، فرآیند تبدیل نور خورشید، آب و دی اکسید کربن به کربوهیدرات و اکسیژن است. این اصطلاح معمولا استفاده می شود برای اشاره به هر طرح برای گرفتن و ذخیره سازی انرژی از نور خورشید را در پیوندهای شیمیایی یک سوخت (سوخت خورشیدی). تقسیم آب فوتوکاتالیستی تبدیل آب به پروتون (و در نهایت هیدروژن) و اکسیژن، و زمینه پژوهشی اصلی در فتوسنتز مصنوعی است. نور محور کاهش دی اکسید کربن یکی دیگر از فرایند مورد مطالعه تکثیر طبیعی کربن

[aty.a]

شرمنده احتیاج به ویرایش هم داره
اخر جمله هم یک است احتیاج دارد

[heavenly]

http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_photosynthesis
سلام دوست عزیز.این چیز خوبیه فقط نیاز به ترجمه داره. کلیات روشو گفته...

[ارگان]

نمیدونم تا چه حد به دردت بخوره اما منم اینارو پیدا کردم.
شيمي‌دانان آمريکايي روش فتوسنتز مصنوعي را طراحي و آن را به‌ وسيله‌ تغيير رنگ اتم‌هاي طلا به نانوذرات ارغواني ‌رنگ اثبات کردند.


تغيير رنگ، راه جديدي براي برداشت انرژي از نور خورشيد است. پروفسور ريچارد وات و دانشجويانش در رشته‌ شيمي، گمان مي‌کردند که پروتئين رايج مانند عملکرد کلروفيل هنگام عمل فتوسنتز به‌ صورت بالقوه مي‌تواند با نور خورشيد واکنش داده، انرژي توليد کند.

آنها ابتدا اسيد سيتريک حاصل از پرتقال‌ها را با پروتئين مخلوط، سپس پودر طلا را در اين محلول حل کردند. در نهايت هم شيشه‌هاي کوچکي از مخلوط زردرنگ را در نور مستقيم خورشيد قرار دادند و اميدوار بودند که رنگ محلول به ارغواني تغيير يابد.

اگر رنگ محلول ارغواني شود نشانه‌ آن است که اتم‌هاي طلا، الکترون دريافت کرده‌اند و از انرژي دريافت شده براي پيوستن به هم به‌صورت نانوذرات کوچک ارغواني استفاده کرده‌اند و اين بدان معناست که پروتئين از نور خورشيد در تحريک اسيد سيتريک استفاده کرده‌است و محرکي براي انتقال انرژي است.

گفتني است، زماني ‌که قرار گرفتن در نور مستقيم خورشيد 20 دقيقه طول بکشد، لامپ جيوه‌ي تنگستني با قدرت بالا، بسيار سريع‌تر عمل مي‌کند.

وات مي‌گويد:«ما دستگاه را نصب کرديم، چراغ را روشن کرديم و رنگ محلول ارغواني شد. ما توانستيم ايده‌ي خود را اثبات کنيم.»

زيبايي اين روش در تغيير رنگ نيست، بلکه در توانايي آن به‌عنوان منبع انرژي سبز و دوست‌دار محيط زيست است. پژوهشگران دانشگاه (Brigham Young )BYU نتايج آزمايش‌هايشان را در مجله‌ Nanoparticle Research منتشر کرده‌اند.

مرحله‌ نهايي اين پروژه به اتصال پروتئين به يک الکترود براي انتقال انرژي به باتري يا پيل سوختي، اختصاص دارد. شيمي‌دانان BYU با همکاري جايي وو کيم از مؤسسه‌ ملي فضايي در حال پژوهش روي مراحل بعدي اين تحقيقات هستند.

[ارگان]

روشی برای بهبود فرآیند فتوسنتز مصنوعی تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی‌های قابل استفاده کاری چالش برانگیز است. یکی از روش‌های موجود، استفاده از نیمه‌هادی‌ها برای ذخیره این انرژی به‌صورت هیدروژن است. متاسفانه بیشتر نیمه‌هادی‌ها از پایداری مناسبی برخوردار نیستند. یک تیم تحقیقاتی از EPFL دریافته است که می‌توان نیمه‌هادی‌ها را با استفاده از یک لایه یکنواخت به ضخامت چند نانومتر پوشش داد و محافظت نمود.

با این کشف می‌توان سلول‌های فتوالکتروشیمیایی را بهبود داد. همانطوری که گیاهان با استفاده از پدیده فتوسنتز، نور خورشید را به انرژی تبدیل می‌کنند، این سلول‌ها نیز می‌توانند نور خورشید را گرفته و با انجام یک واکنش شیمیایی، از آب هیدروژن تولید کنند. این روش نیازمند استفاده از نیمه رسانای فوق العاده حساس به نور مانند اکسید مس است تا با استفاده از این مواد جریان لازم به‌عنوان سوخت واکنش فراهم آید. هرچند که این ماده گران‌قیمت نیست اما در مجاورت نور و در معرض آب، اکسید مس پایداری زیادی ندارد.

ادریان پاراچینو و الیجاح تیمسن، در مقاله‌ای که در شماره 23 می نشریه Nature Materials به چاپ رساندند، نشان دادند که این مشکل می‌تواند با ایجاد پوششی به ضخامت بسیار کم روی این اکسید مس که با استفاده از روش رسوب لایه اتمی (ALD) انجام می‌پذیرد، حل شود. در این پروژه که تحت نظارت مایکل گراتزل در بخش فتونیک واینترفیس EPFL انجام شده است، دو محقق فوق الذکر موفق شدند با ترکیب روش‌هایی که در مقیاس صنعتی استفاده می‌شود، این مشکل را حل کرده و هیدروژن تولید کنند. با این روش، اکسید مس می‌تواند به شکل ساده و موثری از گزند تماس با آب محفوظ مانده و بتواند به‌عنوان یک نیمه‌هادی فعالیت داشته باشد. این روش مزیت‌های متعددی دارد، برای مثال، اکسید مس بسیار فراوان و ارزان قیمت است، لایه محافظ کاملا غیر قابل نفوذی است، زبری سطح اهمیتی ندارد، این فرآیند به‌راحتی قابل تعمیم به مقیاس صنعتی است.

محققان این پروژه، در این کار تحقیقاتی با رشد لایه‌های اکسید روی و اکسید تیتانیوم، به ضخامت یک اتم در هر مرتبه پوشش دهی، روی سطح اکسید مس، لایه محافظ را ایجاد کردند. با استفاده از روش ALD آنها می‌توانند ضخامت لایه محافظ را با دقت یک اتم روی سطح ایجاد کنند. چنین دقتی، پایداری نیمه‌هادی را در طول فرآیند تولید هیدروژن ضمانت می‌کند. گام بعدی در این پروژه آن است که خواص الکتریکی لایه محافظ بهبود یابد. با استفاده از مواد و روش‌های مختلف می‌توان این پروژه را توسعه داد.

[ارگان]

افزایش بازدهی سیستم فتوسنتز مصنوعی با گرافن
گروهی از دانشمندان موسسه تحقیقاتی فناوری شیمیایی کره و دانشگاه زنان اوهای سئول در پژوهش جدیدی نشان دادند که گرافن می‌تواند نقش یک فتوکاتالیست موثر را در افزایش بازدهی سیستم فتوسنتز مصنوعی ایفا کند.
به گزارش علم پرس (http://elmpress.ir) به نقل از ایسنا، در این پژوهش نشان داده شد که گرافن به عنوان یک فتوکاتالسیت از نور مرئی برای تحریک واکنش استفاده می‌کند، بدون آنکه خودش درگیر شود.
به گفته این پژوهشگران، یک فتوکاتالیست خوب در چنین سیستمی باید بتواند در نور مرئی به خوبی عمل کند، زیرا ۴۶ درصد از کل انرژی نور خورشید در زمین در محدوده نور مرئی است و فقط چهار درصد از آن در محدوده ماورای بنفش قرار دارد.
http://elmpress.ir/wp-content/uploads/2012/12/Graphene-photosynthesis.jpg (http://elmpress.ir/wp-content/uploads/2012/12/Graphene-photosynthesis.jpg)
در مطالعات قبلی از کامپوزیت گرافن – نیمه هادی به عنوان فتوکاتالیست استفاده شده بود، اما نتایج نشان داد که این مواد سطح انتقال الکترون پایینی دارند و در نتیجه بازدهی آنها پایین خواهد بود.
این پژوهشگران در مطالعه جدید خود، از خود گرافن به عنوان فتوکاتالیست استفاده کردند که آن نیز با آنزیم پورفیرین جفت می‌شود. آنها نشان دادند که این ماده می‌تواند نور خورشید و دی اکسید کربن را به اسید فرمیک تبدیل کند. اسید فرمیک ماده‌ای شیمیایی است که در صنایع پلاستیک و نیز به عنوان سوخت در پیل‌های سوختی کاربرد دارد.
آزمایش‌ها نشان داده که این فتوکاتالیست بر پایه گرافن در محدوده نور مرئی بسیار موثر بوده و بازدهی کلی آن نیز بطور قابل‌ ملاحظه‌ای بالاتر از سایر فتوکاتالیست‌ها است.
«جین اوک بااِگ» یکی از این پژوهشگران در موسسه تحقیقاتی فناوری شیمیایی می‌گوید: این سیستم فتوکاتالیست – آنزیم یکی از ایده‌آل‌ترین سیستم‌های فتوسنتز مصنوعی است که انرژی خورشیدی را برای تولید انواع مواد شیمیایی و سوخت‌ها مورد استفاده قرار می‌دهد. برای استفاده عملی از فرایند فتوسنتز مصنوعی در این زیست‌راکتور نوری یکی از چالش‌برانگیزترین مسائل، پیدا کردن ماده فعالی است که بیشترین بازدهی را در مقابل نور مرئی داشته و در سیستم بازتولید NADH بعنوان فتوکاتالیست عمل کرده و مواد شیمیایی و سوخت‌ها را از CO2 با استفاده از نور و آنزیم تولید کند.
وی می‌افزاید: به عنوان یکی از مراحل دستیابی یه این هدف، سنتز یک فتوکاتالیست جدید از مواد فعال در نور مرئی با پایه گرافن را در یک سیستم فوتو – زیست‌راکتور برای تولید موثر اسید فرمیک از CO2 به روش فتوسنتز مصنوعی گزارش کردیم.
این پژوهشگران برای درک منشاء فعالیت این فتوکاتالیست پیشرفته، فتوکاتالیست را توسط روش‌های طیف‌ نگاری، تجزیه حرارتی و میکروسکوپی مورد بررسی قرار دادند. آنها دریافتند که این مواد توانایی خوبی در رسانایی الکترون دارند و سطوح بزرگ گرافن در شتاب بخشیدن به واکنش‌ها در فرایند تبدیل موثر است.
قابلیت تولید مستقیم سوخت نوری از CO2 تنها در پیل‌های سوختی و پلاستیک‌ها دارای کاربرد نیست و در صنایع دارویی نیز دارای کاربرد است.
این پژوهشگران، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی «Journal of the American Chemical Society» منتشر کرده‌اند.