基于质子通道的仿生光电转换体系

社会的可持续发展对稳定、可再生、清洁能源的需求与日俱增，目前对光电转换材料与器件的研究主要集中在光致电子转移及电荷分离。然而由膜蛋白组成的纳米通道在生命体能量转换过程中发挥着极为重要的作用，本项目将开展智能纳米通道用于新型光电转换体系研究。利用化学修饰方法将对氢离子响应的分子如C4-DNA修饰在聚合物纳米通道的内壁，实现质子响应纳米通道的构筑。通过结构设计并借助有效的合成手段制备光生质子泵分子如芘酚类磺酸盐，该类分子具有在光照条件可控释放质子的特性。本计划受视网膜光电转换启发，将质子响应纳米通道、光生质子泵分子等功能结构单元进行组装，利用光照条件下产生质子及质子跨膜运输实现光能向电能转化。通过对器件光电转换原理及输运规律的研究，为构建新型光电转换材料，发展全新光电转换器件提供必要的理论依据。

社会的可持续发展对稳定、可再生、清洁能源的需求与日俱增，目前对光电转换材料与器件的研究主要集中在光致电子转移及电荷分离。然而由膜蛋白组成的纳米通道在生命体能量转换过程中发挥着极为重要的作用，本项目将开展智能纳米通道用于新型光电转换体系研究。利用化学修饰方法将对氢离子响应的分子如C4-DNA 修饰在聚合物纳米通道的内壁，实现质子响应纳米通道的构筑。通过结构设计并借助有效的合成手段制备光生质子泵分子如芘酚类磺酸盐，该类分子具有在光照条件可控释放质子的特性。本计划受视网膜光电转换启发，将质子响应纳米通道、光生质子泵分子等功能结构单元进行组装，利用光照条件下产生质子及质子跨膜运输实现光能向电能转化。通过对器件光电转换原理及输运规律的研究，为构建新型光电转换材料，发展全新光电转换器件提供必要的理论依据。