纳米生物能电池中提高光电转化效率的基础研究

本课题依据光合作用机理和叶绿素光合作用膜蛋白体的性质，采用表面二维分子自组装技术和固体电子学的方法整合光合作用膜蛋白于固体器件上，以提高光电转化效率,构建高性能新型纳米生物能电池器件，并对其光电性能进行研究。本研究拟从菠菜的叶绿素分离而来的膜蛋白PS-I和细菌的光反应中心RC为基材，首先设计出能更加稳定体外环境中光合作用蛋白复合体膜蛋白的短肽表面活性剂,其次把这些光合作用蛋白复合体活性中心固定于固体界面上并加以保护，再次，筛选出对光电子更有效的捕集物质,最后通过深入比较PS-I系统与RC系统的活性中心部分的光电性能，得到性能较好的纳米生物能电池器件。该设想若取得突破，将在基础研究方面，提出新的设计理念，同时，除了可以提供一个非常有吸引力的分子电路的构建体系外，研究出来的新型短肽表面活性剂和新型捕光电物质对生物材料的更新和无机材料的新用途将发挥重要的导向作用, 为解决能源问题迈出新的步伐.