Artificial Photosynthesis

 
 
Academic Press
  • 1. Auflage
  • |
  • erschienen am 13. Juni 2016
  • |
  • 260 Seiten
 
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978-0-12-803325-8 (ISBN)
 

Artificial Photosynthesis, the latest edition in the Advances in Botanical Research series, which publishes in-depth and up-to-date reviews on a wide range of topics in the plant sciences features several reviews by recognized experts on all aspects of plant genetics, biochemistry, cell biology, molecular biology, physiology, and ecology.


  • Publishes in-depth and up-to-date reviews on a wide range of topics in plant sciences
  • Presents the latest information on artificial photosynthesis
  • Features a wide range of reviews by recognized experts on all aspects of plant genetics, biochemistry, cell biology, molecular biology, physiology, and ecology
0065-2296
  • Englisch
  • Saint Louis
Elsevier Science
  • 6,01 MB
978-0-12-803325-8 (9780128033258)
0128033258 (0128033258)
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  • Front Cover
  • Artificial Photosynthesis
  • ADVANCES IN BOTANICAL RESEARCH
  • Artificial Photosynthesis
  • Copyrigh
  • Contents
  • CONTRIBUTORS
  • FOREWORD
  • One - An Illustrative History of Artificial Photosynthesis
  • 1. INTRODUCTION
  • 1.1 What is Artificial Photosynthesis?
  • 1.2 Why is Artificial Photosynthesis Important?
  • 2. EARLY MUSINGS AND PROMISING FINDINGS
  • 3. THE BEGINNINGS OF MODERN ARTIFICIAL PHOTOSYNTHESIS: DONOR-ACCEPTOR DYADS
  • 3.1 Porphyrin-Quinone Dyad Artificial Reaction Centres
  • 3.2 Porphyrin-Fullerene Dyad Artificial Reaction Centres
  • 4. MORE COMPLEX ARTIFICIAL REACTION CENTRES
  • 4.1 Triad Molecules
  • 4.2 More Complex Assemblies
  • 4.2.1 Quinone-Based Artificial Reaction Centres
  • 4.2.2 Fullerene-Based Artificial Reaction Centres
  • 5. METAL COMPLEX-BASED ARTIFICIAL REACTION CENTRES
  • 6. ARTIFICIAL ANTENNAS
  • 6.1 Porphyrin-Based Artificial Antennas
  • 6.2 Carotenoid-Based Artificial Antennas
  • 7. PHOTOPROTECTION
  • 7.1 Carotenoid Photoprotection Against Singlet Oxygen
  • 7.2 Light-Dependent Regulation of the Artificial Photosynthetic Process
  • 8. HARVESTING THE ENERGY OF CHARGE SEPARATION - SOLAR FUEL PRODUCTION
  • 8.1 ATP, a Biological Fuel
  • 8.2 Production of Technologically Useful Fuels
  • 9. CONCLUSIONS
  • REFERENCES
  • Two - 'Direct Conversion': Artificial Photosynthesis With Cyanobacteria
  • 1. INTRODUCTION
  • 2. OXYGENIC PHOTOSYNTHESIS
  • 3. 'DIRECT CONVERSION'
  • 4. OPTIMIZATION OF 'DIRECT CONVERSION' THROUGH NATURAL PHOTOSYNTHESIS
  • 5. THE USE OF LARGE, CLOSED, OUTDOOR PHOTOBIOREACTORS
  • 6. OUTLOOK
  • ACKNOWLEDGEMENTS
  • REFERENCES
  • Three - Bioinspired Photocatalysis
  • 1. INTRODUCTION
  • 2. STRATEGIES
  • 3. CHROMOPHORES
  • 4. MOLECULAR CATALYSTS FOR OXIDATION
  • 5. MOLECULAR CATALYSTS FOR REDUCTION
  • 6. DRIVING CATALYSTS BY LIGHT
  • 7. CHALLENGES AND BOTTLENECKS
  • 8. CONCLUDING REMARKS
  • REFERENCES
  • Four - Artificial Photosynthesis - An Inorganic Approach
  • 1. INTRODUCTION
  • 2. ARTIFICIAL PHOTOSYNTHESIS
  • 3. PHOTOELECTRODES AND DEVICE STRUCTURES
  • 4. APPLICATION OF ENERGY-CONVERTING DEVICES FOR CO2 REDUCTION
  • 4.1 Photocatalysts in Homogeneous Systems
  • 4.2 Heterogeneous Catalysts to Catalyse Hydrocarbons in the Dark
  • 4.3 Heterogeneous Systems Using Photoactive Semiconducting Electrode Surfaces
  • 4.4 Solar Cells Combined With an Electrochemical Unit
  • 5. PRESENT RESEARCH TOPICS
  • 6. TECHNICAL AND SCIENTIFIC CHALLENGES
  • 6.1 Open Scientific Questions
  • 7. SUMMARY
  • REFERENCES
  • Five - Artificial Photosynthesis: Theoretical Background
  • 1. INTRODUCTION
  • 2. GENERIC HAMILTONIAN OF THE COUPLED SYSTEM
  • 2.1 Shifted Basis Model
  • 2.2 Ground-State Basis Model
  • 2.3 Exciton-Phonon Interaction
  • 3. MASTER EQUATIONS FOR THE DENSITY MATRIX
  • 3.1 Redfield Relaxation Theory
  • 3.2 Förster Energy Transfer
  • 3.3 Marcus Theory for Electron Hopping (Separation)
  • 3.4 Exact Description: Hierarchical Equations of Motion for Excitons
  • 4. STOCHASTIC WAVEFUNCTION APPROACHES
  • 4.1 Semiclassical Polaron Model
  • 4.2 Variational Wavefunction Approach
  • 4.3 Perturbational Stochastic Equation
  • 5. ELECTRON TRANSFER IN A MESOSCOPIC MOLECULAR NETWORK
  • 6. EXAMPLE: EXCITATION DYNAMICS IN A HETERODIMER
  • ACKNOWLEDGEMENT
  • REFERENCES
  • Six - Resolving Energy and Electron Transfer Processes in Dyads With the Help of Global and Target Analysisa
  • 1. INTRODUCTION
  • 2. METHODOLOGY
  • 2.1 Model-Based Data Analysis
  • 2.2 Modelling an Exponential Decay
  • 2.3 Global and Target Analysis
  • 3. APPLICATIONS TO SYNTHETIC SYSTEMS
  • 3.1 Dyad 1
  • 3.2 Dyad 2
  • 4. CONCLUSION
  • ACKNOWLEDGEMENTS
  • REFERENCES
  • Seven - European and International Initiatives in the Field of Artificial Photosynthesis
  • 1. INTRODUCTION
  • 2. ARTIFICIAL PHOTOSYNTHESIS: ACADEMIC AND INDUSTRIAL CONTEXT
  • 2.1 Academic Research on Artificial Photosynthesis
  • 2.2 Conferences
  • 2.3 Industrial Context
  • 3. EUROPEAN AND INTERNATIONAL INITIATIVES
  • 3.1 Europe
  • 3.1.1 National Initiatives
  • 3.1.2 European Projects
  • 3.1.3 European Networks
  • 3.1.3.1 COST Perspect-H2O
  • 3.1.3.2 European Energy Research Alliance and AMPEA, the Joint Programme on Advanced Materials and Processes for Energy Applications
  • 3.2 Other International Initiatives
  • 3.2.1 International Energy Agency
  • 3.2.2 Solar Fuels Institute
  • 3.2.2.1 SOFI Fellows Exchange Program
  • 3.2.2.2 SOFI Knowledge Map
  • 3.2.3 Miscellanea
  • 4. CONCLUSION AND PERSPECTIVES
  • ACKNOWLEDGEMENTS
  • REFERENCES
  • SUBJECT INDEX
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  • Back Cover

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