Generation of Hydrogen and Oxygen from Water by Solar Energy Conversion

2021

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/su132413941
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Photosynthesis is considered to be one of the promising areas of cheap and environmentally friendly energy. Photosynthesis involves the process of water oxidation with the formation of molecular oxygen and hydrogen as byproducts. The aim of the present article is to review the energy (light) phase of photosynthesis based on the published X-ray studies of photosystems I and II (PS-I and PS-II). Using modern ideas about semiconductors and biological semiconductor structures, the mechanisms of H+, O2↑, e− generation from water are described. At the initial stage, PS II produces hydrogen peroxide from water as a result of the photoenzymatic reaction, which is oxidized in the active center of PS-II on the Mn4CaO5 cluster to form O2↑, H+, e−. Mn4+ is reduced to Mn2+ and then oxidized to Mn4+ with the transfer of reducing the equivalents of PS-I. The electrons formed are transported to PS-I (P 700), where the electrochemical reaction of water decomposition takes place in a two-electrode electrolysis system with the formation of gaseous oxygen and hydrogen. The proposed functioning mechanisms of PS-I and PS-II can be used in the development of environmentally friendly technologies for the production of molecular hydrogen.