作者：江淼; 陈俊英; 李映伟锌锰氧化物钙磷石金属有机框架水氧化放氧复合体
摘要：能源已经成为人类赖以生存和社会发展的物质基础.随着社会飞速发展和人口迅速增长,全球能源消耗逐年激增.资料显示,天然气、石油、煤这三种化石能源仍然是全球主要能源.众所周知,化石燃料不可再生,已探明储量的化石燃料仅可供人类使用100-200年.而且,化石燃料的燃烧会带来严重的环境污染和CO2等温室气体的排放.这些问题促使人类寻找开发其它可再生新型能源.而利用太阳光就是很重要的一个可行方案.光合作用整个过程主要涉及到光系统I（PS I）和光系统II（PS II）.在PS I中,太阳光激发后会有一个电子的转移,使得NADP^＋被还原为NADPH,然后NADPH会和CO2作用产生糖类.在PS II中,水通过Mn4CaO5簇被氧化为氧气.而人工光合作用则是将H2O和CO2转化为O2和其他含碳化合物或者是直接将H2O光解为H2和O2.通过人工模拟光合作用,将水裂解为H2和O2被视为更为直观可行的解决能源的方法.其中,水氧化是一个复杂缓慢的过程,也是水全裂解的瓶颈.因此设计合成高效水氧化催化剂是提高人工光合作用性能的关键.自然界光合作用中水氧化反应进行的场所是PSII的放氧复合体（OEC）,其活性中心是被蛋白质环境包围的Mn4CaO5簇.2011年,Shen等报道了解相率为1.9？的的PSⅡ的X-射线晶体结构,在电子密度图上清楚无疑地锁定了CaMn4O5簇中各个金属的位置以及它们周围的配体的位置.三个Mn、一个Ca、四个O组成一个立方烷的骨架结构,四号Mn通过氧桥键与立方烷中的一个Mn原子相连,该Mn原子上有两个水分子,另外两个水分子配位在Ca上.整个CaMn4O5簇周围的氨基酸起到了稳定OEC的作用.人们一般认为,Mn和Ca是PSⅡ中WOC必不可少的辅助因子.大量实验表明,钙是WOC的功能性和稳定性中必不可少的存在.锰和钙不仅在地球上资源丰富,而且于环境无害,因此是一种极具吸引力的水氧化催化剂.基于此,本�
注：因版权方要求，不能公开全文，如需全文，请咨询杂志社
