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將CO₂轉化為長鏈化合物受到廣泛關注，這能夠解決環境問題并且得到高附加值的產品，但是仍然存在巨大挑戰。有鑒于此，北京化工大學衛敏教授、豆義波副教授、譚天偉院士、西安交通大學費強教授等報道光催化-生物合成的串聯催化策略，高效的將CO₂還原為富含能源的蔗糖（sucrose）或金合歡烯(α-farnesene)。

本文要點：

（1）

首先，在過渡金屬摻雜ZnO催化劑進行光催化還原CO₂合成CH₄，發現Ni-ZnO能夠選擇性的將CO₂還原為CH₄，產率達到1539.1 μmol g^-1 h^-1，選擇性達到90 %，這是因為獨特的界面結構實現（Zn^δ+-O-Ni^δ+）。隨后，使用工程化的甲烷氧化菌（Methylomicrobium buryatense 5GB1C），以光催化轉化CO₂生成的CH₄作為唯一碳原料，制備蔗糖或金合歡烯，產量分別達到96.3 mg L^-1或43.9 mg L^-1。

（2）

這項研究展示了CO₂作為碳原料合成長鏈化合物的綠色節能路線，有助于解決長期的能源需求以及可持續的方式進行CO₂增值。

參考文獻

Mengjie Yu, Maolong Li, Xinzhe Zhang, Zhen Ge, Enze Xu, Lei Wang, Boyu Yin, Yibo Dou, Yusen Yang, Xin Zhang, Qiang Fei, Min Wei, Tianwei Tan, Coupling Photocatalytic Reduction and Biosynthesis towards Sustainable CO₂ Upcycling, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202423995

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202423995