Generation of Hydrogen and Oxygen from Water by Solar Energy Conversion

2021

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/su132413941
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.