[發明專利]一種研究葉綠素在植物體內的堆積方式及其光電性質的方法

有效

• 申請號: 201310067404.8
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103134713B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 盧小泉;柏美玉;薛中華
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N21/17
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 高松

本發明公開了一種模擬葉綠素在植物體內的堆積方式并用探針臺研究其光電性質的方法。該方法包括如下步驟：將葉綠素溶于乙腈溶劑中，得到葉綠素溶液；（2）將葉綠素溶液滴涂在硅片上，或者將葉綠素溶液與水混合靜置后再滴涂在硅片上，待溶劑揮發完后，用貼金膜的方法制作光開關器件；（3）在探針臺上檢測光開關器件分別處于光照和無光照條件下電流隨時間變化的響應曲線。該方法得到了呈片狀或線狀堆積的葉綠素，通過模擬植物體內葉綠素的堆積方式，能直接有效地研究葉綠素的光電性質，從光響應曲線可以看到，線狀單晶的響應要比片狀單晶好，通過研究葉綠素在植物體內的堆積方式及其光電性質可以為人工模擬光合作用，開發新能源提供依據。

技術領域

本發明涉及一種模擬葉綠素在植物體內的堆積方式并用探針臺研究其光電性質的方法。

背景技術

光合作用是植物體賴以生存的基礎，植物通過光合作用可以將光能轉化為電能，然后進一步轉化為化學能儲存在植物體內。而植物之所以能進行光合作用，主要是因為在植物體內葉綠體的類囊體膜上葉綠素分子與蛋白質以及葉綠素分子之間發生了相互作用。所以，研究葉綠素分子在植物體內的堆積方式對于人工如何有效地模擬光合作用是極其重要的。長期以來，這一課題引起了很多學者的關注，人們嘗試用各種不同的方法來研究植物體內葉綠素的性質及其功能。經過不懈的努力，結果表明，葉綠素分子在植物體內并不是獨立無序分布的，而是相互作用有序排列的。早期科學家提出的預想是葉綠素分子在蛋白質與脂質的界面上是以一種二維聚集態的結構存在的。而后來的研究也提出了可信的證據證明了葉綠素分子聚集態的存在。而且長期以來，人們一直認為在葉綠素的堆積結構中水起了很重要的作用，但是并沒有著直接證據證明這一點，而且也沒有詳細研究過水對葉綠素聚集態的影響。對于葉綠素在光合作用中所起的作用也沒有實質性的研究，且現有技術都是通過葉綠素的衍生物間接研究葉綠素的光電性質。

探針臺主要應用于半導體行業以及光電行業的測試。通過在薄膜或者單晶的兩端施加一定的電壓，然后開關光源，可以很清楚地觀察到該材料對光的響應程度。

發明內容

本發明的目的提供一種通過模擬葉綠素在植物體內的堆積方式再用探針臺研究葉綠素處于該堆積方式下的光電性質的方法。

本發明實現上述目的所采用的技術方案如下：

一種實現葉綠素堆積的方法，包括如下步驟：

（1）將葉綠素溶于乙腈溶劑中，得到葉綠素溶液；

（2）將葉綠素溶液滴涂在硅片上，或者將葉綠素溶液與水混合靜置后再滴涂在硅片上，待溶劑揮發干。

進一步，步驟（1）所述葉綠素溶液的濃度為0.0625mg/ml。

進一步，步驟（2）中葉綠素溶液與水的體積比為3：7。

進一步，步驟（2）中葉綠素溶液與水混合靜置時間為3～24h。

一種研究上述堆積狀態的葉綠素光電性質的方法，包括如下步驟：

（1）將葉綠素溶于乙腈溶劑中，得到葉綠素溶液；

（2）將葉綠素溶液滴涂在硅片上，或者將葉綠素溶液與水混合靜置后再滴涂在硅片上，待溶劑揮發完后，用貼金膜的方法制作成光開關器件；

（3）在探針臺上檢測光開關器件分別處于光照和無光照條件下電流隨時間變化的響應曲線。

進一步，所述硅片的表面有一層300nm厚的SiO₂層。