人工光合作用第23卷第9期2011年9月化学进展PROGRESSINCHEMISTRYVol．23No．9Sep．2011人工光合作用李晓慧范同祥＊＊*（上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室摘要上海200240）人工光合作用是模拟自然界的光合作用过程，设计制备人工光催化体系，以达到高效吸收、转综述了国内外人工光合作用的最新研究进展。化和储存太阳能的目的。本文从自然界的光合作用过程出发，从基本原理、常用体系和能量转换效率等方面入手，系统介绍了两种人工光合作用体系：模拟自然光合作用分析当前研究中存在的问题，并提出改进能量转换效系统的超分子和无机半导体光催化体系。在此基础上，率的可能对策，最后评述了人工光合作用的发展趋势和应用前景。关键词人工光合作用光解水制氢超分子无机半导体281X（2011）09-1841-13：1005-：O643.36；Q811.7；TQ034文献标识码：AArtificialPhotosynthesis1/3LiXiaohuiFanTongxiang＊＊（StateKeyLabofMetalMatrixComposites，Shanghai激aoTongUniversity，Shanghai200240，China）AbstractArtificialphotosynthesisisanew，effectiveandeco-friendlywaytoutilizesolarenergybymimickingthenaturalprocessofphotosynthesis，throughwhichplants，algaeandmanyspeciesofbacteriaobtainenergybyconvertingsunlight，waterandcarbondioxideintocarbohydratesandoxygen．Splittingwaterintohydrogenandoxygenthroughsunlightenergyisalsoreferredtoasartificialphotosynthesis．Therearetwotypesofartificialphotosynthesissystems（APS）：thefirstoneissupramolecularmimickingnaturalphotosystem'sstructuralandfunctionalfeatures；andthesecondoneisartificialphotocatalyticsystemsbasedoninorganicsemiconductormaterials．Thisreviewsthelatestdevelopmentsofartificialphotosynthesisafterabriefintroductiontonaturalphotosynthesis．Fromthepointofviewofbasicprinciple，commonlyusedsystemsandenergyconversionefficiency，thissystematicallyintroducesthetwotypesofartificialphotosynthesis，amongwhichanewresearcharea，morph-geneticmaterials，isdevelopedininorganicsemiconductorphotocatalyticsystemswiththegoalofachievingefficientAPSintegratedwithhierarchicalporousstructuresinnature．However，somepropertiesoftheAPS，includingstability，self-repairability，lifetimeandoverallenergyconversionefficiency，stillneedtobeimproved．Finally，somepossibleapproacheswhichmightbehelpfultoimprovetheAPS'overallqualityareproposed，andtheprospectiveonthefuturedevelopmentandapplicationistentativelydiscussed．Keywordsartificialphotosynthesis；photocatalytichydrogenevolution；supramolecular；semiconductor2/3233.1NaturalphotosynthesisSupramolecularSupramolecularmimickingPSⅡContents1Introduction收稿：2010年11月，收修改稿：2011年2月*国家自然科学基金项目（No．50972090）、上海曙光学者计划项目（No．08SG015）和上海市科技启明星项目（No．01QH1401300）资助＊＊Correspondingauthore-mail：txfan@sjtu．edu．cn3/3