[发明专利]一种研究叶绿素在植物体内的堆积方式及其光电性质的方法

说明书

本发明公开了一种模拟叶绿素在植物体内的堆积方式并用探针台研究其光电性质的方法。该方法包括如下步骤：将叶绿素溶于乙腈溶剂中，得到叶绿素溶液；（2）将叶绿素溶液滴涂在硅片上，或者将叶绿素溶液与水混合静置后再滴涂在硅片上，待溶剂挥发完后，用贴金膜的方法制作光开关器件；（3）在探针台上检测光开关器件分别处于光照和无光照条件下电流随时间变化的响应曲线。该方法得到了呈片状或线状堆积的叶绿素，通过模拟植物体内叶绿素的堆积方式，能直接有效地研究叶绿素的光电性质，从光响应曲线可以看到，线状单晶的响应要比片状单晶好，通过研究叶绿素在植物体内的堆积方式及其光电性质可以为人工模拟光合作用，开发新能源提供依据。

技术领域

本发明涉及一种模拟叶绿素在植物体内的堆积方式并用探针台研究其光电性质的方法。

背景技术

光合作用是植物体赖以生存的基础，植物通过光合作用可以将光能转化为电能，然后进一步转化为化学能储存在植物体内。而植物之所以能进行光合作用，主要是因为在植物体内叶绿体的类囊体膜上叶绿素分子与蛋白质以及叶绿素分子之间发生了相互作用。所以，研究叶绿素分子在植物体内的堆积方式对于人工如何有效地模拟光合作用是极其重要的。长期以来，这一课题引起了很多学者的关注，人们尝试用各种不同的方法来研究植物体内叶绿素的性质及其功能。经过不懈的努力，结果表明，叶绿素分子在植物体内并不是独立无序分布的，而是相互作用有序排列的。早期科学家提出的预想是叶绿素分子在蛋白质与脂质的界面上是以一种二维聚集态的结构存在的。而后来的研究也提出了可信的证据证明了叶绿素分子聚集态的存在。而且长期以来，人们一直认为在叶绿素的堆积结构中水起了很重要的作用，但是并没有着直接证据证明这一点，而且也没有详细研究过水对叶绿素聚集态的影响。对于叶绿素在光合作用中所起的作用也没有实质性的研究，且现有技术都是通过叶绿素的衍生物间接研究叶绿素的光电性质。

探针台主要应用于半导体行业以及光电行业的测试。通过在薄膜或者单晶的两端施加一定的电压，然后开关光源，可以很清楚地观察到该材料对光的响应程度。

发明内容

本发明的目的提供一种通过模拟叶绿素在植物体内的堆积方式再用探针台研究叶绿素处于该堆积方式下的光电性质的方法。

本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：

一种实现叶绿素堆积的方法，包括如下步骤：

（1）将叶绿素溶于乙腈溶剂中，得到叶绿素溶液；

（2）将叶绿素溶液滴涂在硅片上，或者将叶绿素溶液与水混合静置后再滴涂在硅片上，待溶剂挥发干。

进一步，步骤（1）所述叶绿素溶液的浓度为0.0625mg/ml。

进一步，步骤（2）中叶绿素溶液与水的体积比为3：7。

进一步，步骤（2）中叶绿素溶液与水混合静置时间为3～24h。

一种研究上述堆积状态的叶绿素光电性质的方法，包括如下步骤：

（1）将叶绿素溶于乙腈溶剂中，得到叶绿素溶液；

（2）将叶绿素溶液滴涂在硅片上，或者将叶绿素溶液与水混合静置后再滴涂在硅片上，待溶剂挥发完后，用贴金膜的方法制作成光开关器件；

（3）在探针台上检测光开关器件分别处于光照和无光照条件下电流随时间变化的响应曲线。

进一步，所述硅片的表面有一层300nm厚的SiO₂层。