在自然光合作用中，绿色植物等光合生物通过在叶绿体的类囊体膜上整合光合成分，实现高效的太阳能转换和储存。受自然光合作用的启发，研究人员开发了许多人工光合作用系统（APS's），整合各种光催化剂和生物催化剂相，在资源、环境、食品、能源等领域转化和储存太阳能。为了提高系统效率和降低运营成本，APS's中引入了反应平台，使得它们具有很高的稳定性和连续加工能力。系统地了解反应平台如何影响人工光合作用的性能有助于设计具有出色太阳能利用率的APS。近日，天津大学Yan Sun等总结了APS's的最新研究，尤其是那些限域在平台上/平台内的研究。
本文要点：
1）作者重点讨论了不同平台的重要性及其对APS's性能的影响。通常，限域平台可以提高APS's中光催化剂和生物催化剂的稳定性和可重复性，并由于邻近效应而提高光合性能。
2）对于可以作为活性部分参与人工光合作用反应的功能平台，在这些平台上/内高度集成APS's组件可以导致高效的电子转移、增强的光捕获或协同催化，从而产生优异的光合作用性能。因此，APS's各组分的集成有利于人工光合作用中底物和光激发电子的转移。
3）最后作者总结了当前APS's发展面临的挑战以及APS's改进的进一步努力方向。
Zhenfu Wang, et al. Artificial photosynthesis systems for solar energy conversion and storage: platforms and their realities. Chem. Soc. Rev., 2022
DOI: 10.1039/D1CS01008E
